KR20180127387A - Apparatus and method for testing tires - Google Patents
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Abstract
타이어를 검사하는 기기(1)로서, 상기 기기는: 지지 프레임(2); 플랜지(3); 및 타이어의 표면의 3차원 이미지를 획득하기 위한 획득 시스템(4); 을 포함하며, 상기 획득 시스템은 지지 프레임에 설치되며, 상기 획득 시스템은: 매트릭스 카메라(5); 선형 레이저 소스(7); 및 반사 요소(11);를 포함하며, 반사 표면의 입사 지점에서 반사 표면의 법선에 대하여 서로 대칭인 광학 축(6)의 제1 섹션(14) 및 제2 섹션(31) 사이에 형성된 제1 각(50)은 둔각이며, 반사 표면의 입사 지점에서 반사 표면의 법선에 대하여 서로 댕칭이 전파 축(9)의 제1 섹션(16) 및 제2 섹션(32) 사이에 형성된 제2 각(51)은 둔각인 타이어를 검사하는 기기.A device (1) for inspecting a tire, comprising: a support frame (2); A flange (3); And an acquisition system (4) for acquiring a three-dimensional image of the surface of the tire; , Wherein the acquisition system is installed in a support frame, the acquisition system comprising: a matrix camera (5); A linear laser source 7; And a first section (14) and a second section (31) formed between the first section (14) and the second section (31) of the optical axis (6) which are symmetrical to each other with respect to the normal of the reflective surface at the incident point of the reflective surface The angle 50 is an obtuse angle and a second angle 51 formed between the first section 16 and the second section 32 of the propagation axis 9 with respect to the normal of the reflective surface at the incident point of the reflective surface ) Is a device that inspects obtuse tires.
Description
본 발명은 타이어 생산 라인에서 타이어를 검사하는 기기 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 타이어의 표면상에 탐지 가능한 결함들의 존재 가능성을 예컨대 탐지하기 위해서 타이어의 내부 표면의 이미지의 획득 및 이미지의 추가 처리에 의해서 타이어 생산 라인에서 타이어를 검사하는 기기 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for inspecting a tire in a tire production line. In particular, the present invention relates to an apparatus and method for inspecting a tire in a tire production line by acquisition of an image of the inner surface of the tire and further processing of the image, for example, to detect the presence of detectable defects on the surface of the tire .
"검사(check)"는 타이어의 품질 검사를 의미한다."Check" means a tire quality inspection.
"타이어"는 통상적으로 완성된 타이어, 즉 제조, 몰딩, 강화 단계 후의 타이어를 의미하지만, 가능하게는 제조 단계 후 몰딩 및/또는 가황 단계 전의 그린 타이어일 수 있다.The term "tire" typically refers to a completed tire, i.e., a tire after the manufacturing, molding or reinforcement step, but possibly a green tire after the molding step and / or the vulcanization step.
통상적으로, 타이어는 작업 동안에 동일한 회전 축 주위로 실질적으로 토로이달 구조를 가지고 회전 축에 수직한 축방향의 중간 라인 평면을 가지며, 상기 평면은 통상적으로 (예컨대, 트레드 패턴 및/또는 내부 구조와 같은 임의의 작은 비대칭을 제외하고는) 기하학적으로 (실질적으로) 대칭 평면이다.Typically, the tire has an axial midline plane that is substantially orthogonal to the axis of rotation and has a substantially toroidal configuration about the same axis of rotation during operation, and the plane is typically formed of a material having a generally tortuous structure, such as a tread pattern and / Is a geometrically (substantially) symmetrical plane (except for any small asymmetry).
타이어는 통상적으로 "비드(bead)"로 식별되는 회전 축에 실질적으로 수직하고 반경방향으로 내부에 타이어의 단부 원형 부분에 통합된 각 환형 앵커 구조와 결합된 서로 맞은편 단부 플랩들을 가지는 적어도 하나의 카카스 플라이를 포함하는 카카스 구조를 포함한다. "튜브없는(tubeless)" 타이어에서, 방사상으로 내부의 카카스 플라이는 최적의 기밀(airtight) 특성을 가지고 하나의 비드로부터 다른 비드로 연장하는 "라이너(liner)"로 통상적으로 불리는 엘라스토머 재료의 바람직하게는 부틸-기반의 층에 의해서 내부적으로 코팅된다. 직물 또는 금속 보강 코드를 가지는 하나 이상의 벨트 층은 카카스 구조에 방사상으로 외부 위치에서 결합될 수 있다. 트레드 밴드는 벨트 층에 방사상으로 외부 위치에 적용된다. 엘라스토머 재료의 개별 측면 인서트들이 카카스 플라이의 측면 상에 축 방향으로 외부 위치에 추가로 적용되며, 각각은 각 환형 앵커구조에서 트레드 밴드의 환형 단부 가장자리로부터 비드까지 연장한다.A tire has at least one (preferably at least one) < RTI ID = 0.0 > tapered < / RTI > tapered end flap having opposing end flaps coupled with respective annular anchor structures substantially perpendicular to the axis of rotation identified as "bead " And a carcass structure including a carcass ply. In a "tubeless" tire, the radially inner carcass ply is preferably made of an elastomeric material commonly referred to as a "liner ", which has optimal airtight properties and extends from one bead to another bead Lt; RTI ID = 0.0 > butyl-based < / RTI > One or more belt layers having a fabric or metal reinforcing cords may be joined radially outwardly to the carcass structure. The tread band is applied radially outwardly to the belt layer. The individual side inserts of the elastomeric material are further applied to the axially external position on the side of the carcass ply, each extending from the annular end edge of the tread band to the bead in each annular anchor structure.
"크라운(Crown)"은 트레드 밴드, 벨트 층, 및 타이어의 방사상 안쪽으로 상응하는 카카스 구조 부분을 포함하는 타이어 부분을 말한다."Crown" refers to a tire portion that includes a tread band, a belt layer, and a corresponding carcass structure portion radially inward of the tire.
"측벽"은 크라운의 양 측면으로부터 비드까지 실질적으로 방사상으로 전개하고 호혜적으로 마주하는 두 개의 타이어 부분 중 하나를 의미한다.The "sidewall" means one of two tire portions that extend substantially radially from both sides of the crown to the bead and are reciprocally facing.
"숄더(shoulder)"는 크라운 및 측벽을 결합하는 타이어 부분을 의미한다(즉, 두 개의 숄더는 두 개의 타이어의 방사상 및 축 방향의 외부 원형 '가장자리'에 위치된다). 각 숄더는 회전 축에 실질적으로 수직한 원형 전개부를 가진다."Shoulder" refers to the portion of the tire that joins the crown and the side wall (i.e., the two shoulders are located in the radially and axially outer circular "edges" of the two tires). Each shoulder has a circular deployment portion that is substantially perpendicular to the axis of rotation.
타이어의 외부 또는 내부 표면은 타이어의 설치 림과 타이어의 결합 후 보이는 표면 및 상기 결합 후 더이상 보이지 않는 표면을 각각 나타낸다.The outer or inner surface of the tire represents a surface that is visible after joining the tire to the mounting rim of the tire, and a surface that is no longer visible after joining.
"타이어 내부 공간"이란 용어는 타이어의 축에 대해 고려된 지점을 통과하는 직선이 고려된 지점에 대해 반대쪽에 배치된 두 개의 섹션에서 타이어와 교차하는 지점들의 집합을 의미한다.The term "inner tire space" refers to the set of points intersecting a tire in two sections disposed opposite to a point at which a straight line passing through a point considered relative to the axis of the tire is considered.
적어도 하나의 작업 스테이션, 바람직하게는 복수의 작업 스테이션을 포함하고 타이어의 생산 공장에 삽입된 생산 라인에서 "주기 시간"이란 용어는, 최고 속도에서, 처리될 타이어가 타이어의 구성요소의 적어도 일부가 제조되는 하나의 워크 스테이션을 통과하는데 걸리는 최대 시간을 의미한다. 예컨대, 추기 시간은 약 20초 내지 120초일 수 있다.The term "cycle time" in a production line that includes at least one work station, preferably a plurality of work stations, and which is inserted into a production plant of a tire means that at the maximum speed, It means the maximum time it takes to pass through one workstation to be manufactured. For example, the addition time may be about 20 seconds to 120 seconds.
용어 "낮은", "높은", "아래", "위"는 사용 동안에 지면에 대하여 타이어의 구성요소와 같은 요소, 타이어, 기기, 장치, 등의 상대적 위치 또는 상기 요소들 중 하나가 다른 요소들에 대한 상대적 위치를 식별한다.The terms "lower "," high ", "lower "," upper ", such as relative positions of elements such as tire components, tires, devices, devices, etc., relative to the ground during use, Lt; / RTI >
기하학적 요소(예컨대, 직선, 평면, 표면, 등)에 대하여 "실질적으로 수직인" 것은 이러한 요소들과 90°+/-15°, 바람직하게는 90°+/-10°의 각을 형성한다는 것을 의미한다.It is to be understood that "substantially perpendicular" to geometric elements (e.g., straight lines, planes, surfaces, etc.) forms an angle of 90 +/- 15 degrees, preferably 90 +/- 10 degrees with these elements it means.
상기 기하학적 요소들과 "실질적으로 수평인" 것은 상기 요소들과 0°+/-15°, 바람직하게는 0°+/-10°의 각을 형성한다는 것을 의미한다.Substantially "with the geometric elements means that it forms an angle of 0 +/- 15, preferably 0 +/- 10 with the elements.
"직선 및 평면에 의해서 형성된 각"은 직선 및 평면에 직각 투영에 의해 형성된 예각을 의미한다."Angle formed by straight lines and planes" means an acute angle formed by a straight line and a perpendicular projection to a plane.
"직선 및 표면에 의해서 형성된 각"은 직선 및 직선과 교차하는 지점에서 표면에 수직한 평면에 직각 투영에 의해서 형성된 예각을 의미한다."Angle formed by straight line and surface" means an acute angle formed by perpendicular projection to a plane perpendicular to the surface at a point intersecting a straight line and a straight line.
"두 개의 직선에 의해서 형성된 각"은 만약 한 지점에 입사한다면 두 개의 직선에 의해서 형성된 예각을 의미한다. 두 개의 직선이 일정 각도를 이루는 경우, 두 개의 직선이 같은 지점을 통과하고 두 개의 직선과 평행한 두 개의 직선이 이루는 예각을 의미한다."Angle formed by two straight lines" means an acute angle formed by two straight lines if they are incident on one point. When two straight lines form an angle, it means an acute angle formed by two straight lines passing through the same point and parallel to two straight lines.
"광학", "광" 및 이와 유사한 용어는 광학 대역의 확장 범위 내에 속하며 반드시 엄격하게 광학 대역(즉, 400 내지 700nm) 내에 속하는 것은 아닌 스펙트럼의 적어도 일부를 가지도록, 예컨대 광학 대역의 확장 범위가 자외선으로부터 적외선까지(예를 들어, 약 100nm와 약 1㎛ 사이에 포함되는 파장들) 이르도록 사용되는 전자기 방사를 말한다.&Quot; Optical ", "optical ", and the like, are intended to have at least a portion of the spectrum that is within the extended range of the optical band and that does not necessarily lie strictly within the optical band (i.e., 400 to 700 nm) Refers to electromagnetic radiation used to reach from ultraviolet to infrared (e.g., wavelengths comprised between about 100 nm and about 1 m).
용어 "디지털 이미지" 또는 유사한 용어 "이미지"는 통상적으로 컴퓨터 파일에 포함된 데이터 세트를 일반적으로 의미하며, (픽셀에 통상적으로 상응하는) 공간 좌표의 (통상적으로 2차원 및 매트릭스 타입, 즉 N열×M행)유한 세트의 (통상적으로 2차원의) 각 좌표는 (다른 타입의 크기를 나타낼 수 있는) 수적 값의 세트에 상응한다. 예컨대, 값 세트와 같은 단색 이미지(예 : "회색조"의 이미지)는 유한 스케일(일반적으로 256레벨 또는 톤)의 단일 값과 일치하며, 예컨대 광도 수준을 나타내는 값(또는 강도)은 시각화될 때 각각의 공간 좌표의 반면, 컬러 이미지에서 값의 세트는 다중 색상 또는 채널, 일반적으로 기본 색상의 광도 수준을 나타낸다(예: RGB 색상 모델 인 빨강, 녹색 및 파랑, 반면 CMYK 컬러 모델에서는 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우 및 블랙). 용어 "이미지"는 이미지의 실제 디스플레이를 반드시 의미하지는 않는다.The term "digital image" or similar term "image" generally refers to a data set typically contained in a computer file, and includes (typically two-dimensional and matrix type, × M rows) The finite set of (usually two-dimensional) angular coordinates correspond to a set of numerical values (which may represent different types of sizes). For example, a monochromatic image such as a set of values (e.g., an image of a "grayscale") matches a single value of a finite scale (typically 256 levels or tones) The set of values in a color image represents the intensity level of multiple colors or channels, typically the primary color (e.g., RGB color models red, green, and blue, whereas in the CMYK color model, cyan, Magenta, yellow and black). The term "image" does not necessarily imply an actual display of the image.
특정 "디지털 이미지"(예컨대, 타이어 상에 초기에 획득된 2차원 디지털 이미지)에 대한 모든 언급은 특정 디지털 이미지의 하나 이상의 디지털 처리 동작(예컨대, 필터링, 균등화, "임계화", 형태 변화, "개방화", 기울기 계산, "스무딩", 등)을 통해 획득될 수 있는 임의의 디지털 이미지를 포괄한다. All references to a particular "digital image" (e.g., a two-dimensional digital image initially obtained on a tire) may include one or more digital processing operations (e.g., filtering, equalization, Quot; openness ", tilt calculation, "smoothing ", etc.).
용어 "2차원 이미지" 또는 표면의 "2D"는 공통 카메라 또는 디지털 카메라(예컨대, CCD)로부터 탐지된 이미지와 같은, 표면의 반사율/확산율 및/또는 색을 나타내는 정보와 관련되는 각 픽셀의 디지털 이미지를 의미한다.The term " 2D image "or the" 2D "of the surface refers to the digital image of each pixel associated with information representing the reflectivity / diffusivity and / or color of the surface, such as an image detected from a common camera or a digital camera .
용어 "3차원 이미지" 또는 표면의 "3D"는 표면 고도 정보와 관련되는 각 픽셀의 디지털 이미지를 의미한다.The term " 3D image "or" 3D "of the surface refers to a digital image of each pixel associated with surface elevation information.
"디지털 카메라" 또는 짧게 "카메라"는 이미지 센서(또는 센서)를 포함하고 2차원 디지털 이미지를 획득하도록 설계된 광전자 장치를 가리키며, 이는 이미지 평면 및 (비록 본 발명이 이러한 목적에 한정되지는 않지만 원통형 대칭을 갖는 것으로 가정되는) 대물렌즈를 정의한다.Refers to an optoelectronic device that includes an image sensor (or sensor) and is designed to acquire a two-dimensional digital image, which includes an image plane and an image plane (although the present invention is not limited to this purpose, Lt; / RTI > of the objective lens).
"센서"는, 예컨대 CCD 또는 CMOS 기술에 의해서, 입사 광을 전자 신호로 전환할 수 있는 광감성 요소 세트(소위 "픽셀")을 의미한다. 용어 픽셀은 센서의 단일 광감성 요소 및 위에 정의된 디지털 이미지를 형성하는 단일 요소 모두를 나타내기 위해 사용되며, 센서의 각 픽셀은 통상적으로 이미지의 픽셀에 상응한다."Sensor" means a set of light-sensitive elements (so-called "pixels") capable of converting incident light into an electronic signal, e.g., by CCD or CMOS technology. The term pixel is used to denote both a single light-sensitive element of the sensor and a single element that forms the digital image defined above, and each pixel of the sensor typically corresponds to a pixel of the image.
"매트릭스 카메라"는 2차원의 비교할 수 있는 길이를 직사각 매트릭스에 따라 배열된 픽셀들을 가진다(예컨대, 2차원은 4×3 또는 3×2 형식과 같이 1차수 미만으로 상이하다). 통상적으로 센서 매트릭스의 대각선 길이는 수십 밀리미터이다. 확장하여, "매트릭스" 이미지는 매트릭스 카메라에 의해서 획득된 2차원 디지털 이미지이다.A "matrix camera" has pixels arranged in a two-dimensional comparable length according to a rectangular matrix (e.g., the two dimensions are less than the first order, such as the 4x3 or 3x2 form). Typically, the diagonal length of the sensor matrix is several tens of millimeters. By extension, the "matrix" image is a two-dimensional digital image acquired by a matrix camera.
대물렌즈의 "광학 축"은 대물렌즈의 회전 대칭이 존재하는 라인을 나타낸다.The "optical axis" of the objective lens represents the line in which the rotational symmetry of the objective lens exists.
"초평면" 또는 "초점 평면"은 센서 상에 대물렌즈에 의해 초점이 맞춰지는 물체 지점의 평면을 의미하며, 즉, 초점 평면의 물체 지점에서 비롯된 광선은 센서 평면(이미지 평면) 상에 각 개별 지점에서 수렴한다.Means a plane of an object point that is focused by an objective lens on a sensor, that is, a ray originating from an object point on the focal plane is projected onto a sensor plane (image plane) at each individual point .
"피사계 심도"는 센서 평면 상의 대물렌즈에 의해 투영될 때, 기결정된 컨퓨젼의 원(예컨대, 5-10 미크론의 직경을 가진다)에 새겨진 이미지를 형성하는 각 지점의 초점 평면의 옆에 있는 평면들의 세트를 의미한다."Depth of field" is defined as the distance from the plane of the plane that lies next to the focal plane of each point, which, when projected by the objective lens on the sensor plane, forms an image engraved on a circle of predeterminedconstitution (e.g. having a diameter of 5-10 microns) ≪ / RTI >
"선형 레이저 소스"는 전파 방향과 같이 레이저 소스를 통과하고 전파 평면에 속하는 선형 레이저 빔을 방출하도록 설계된 레이저 소스를 의미하며, 레이저 빔은 "전파 평면"에 놓이고 "전파 축"을 가진다. 타이어의 표면과 같은 반사/확산 특성이 있는 물리적 표면과 선형 레이저 빔의 교차점은 "레이저 라인"을 생성한다."Linear laser source" means a laser source designed to emit a linear laser beam that passes through a laser source and belongs to a propagation plane, such as the propagation direction, and the laser beam lies in the " propagation plane " The intersection of a linear laser beam with a physical surface having reflective / diffusive properties, such as the surface of a tire, creates a "laser line ".
"반사된 레이저 라인"은 카메라에 의해서 획득된 이미지 내의 표면 상에 레이저 라인의 이미지이다.A "reflected laser line" is an image of a laser line on a surface in an image acquired by a camera.
"표면 선형 부분"은 이에 직교하는 다른 치수보다 큰 치수 크기를 갖는 표면 부분을 의미하며, 통상적으로 적어도 2차수 만큼 더 크다. 선형 표면 부분의 작은 치수는 통상적으로 0.1mm 이하이다.A "surface linear portion" means a surface portion having a dimension dimension greater than another dimension orthogonal thereto, and is typically at least two orders of magnitude larger. The small dimension of the linear surface portion is typically 0.1 mm or less.
반소 요소의 "반사 표면"은 거울 반사의 경우와 같이 실제 반사 표면 및 적어도 하나의 내면 반사 (전반사 또는 적어도 하나의 내면의 거울 가공에 의해) 또는 굴절에 의해 광을 전환시키는 굴절 프리즘을 사용하는 반사 프리즘의 경우와 같이 균등 반사 표면 모두를 의미한다. 실제로, 프리즘은 (주어진 레이저 파장에 대해) 프리즘과 같은 반사 작용을 하는 균등 반사 표면으로 모델링될 수 있다.The "reflective surface" of a counter-clock element is defined by the actual reflection surface and the reflection using at least one inner reflection (by total reflection or mirroring of at least one inner surface) or a refraction prism that converts light by refraction, As in the case of a prism. In practice, a prism can be modeled as a reflective surface with a reflective action, such as a prism (for a given laser wavelength).
차륜용 타이어의 제조 및 공정의 맥락에서, 출원인은 설계사양에 맞지 않는 타이어나 결함 있는 타이어가 시장에 출시되는 것을 방지하기 위해 완제품에 대한 품질 검사를 수행하고 사용된 장치와 기계를 점진적으로 조정하여 개선하고 생산 프로세스에서 수행되는 작업의 실행을 최적화할 필요성을 느꼈다.In the context of the manufacture and processing of wheel tires, the applicant has performed quality checks on the finished product to prevent the introduction of tires or defective tires that do not meet design specifications and gradually adjust the devices and machines used I felt the need to improve and optimize the execution of the tasks performed in the production process.
이러한 품질 검사는 예컨대 타이어의 시각 및 촉각 검사를 위해 고정된 시간을 할애하는 작동자에 의해서 수행되는 단계들을 포함한다; 작동자 자신의 경함 및 민감성의 관점에서, 작동자가 타이어가 특정 품질 기준에 부합하지 않는다고 의심한다면, 이 타이어는 어떠한 구조 및/또는 품질 결함을 구체적으로 탐지하기 위해서 좀더 자세한 작동자의 검사 및/또는 적절한 장비를 통하여 추가적인 검사를 받게된다.This quality inspection includes, for example, steps performed by an operator who devotes a fixed amount of time for the visual and tactile inspection of the tire; In view of the operator's own lightness and sensitivity, if the operator suspects that the tire does not meet a certain quality criterion, the tire may be inspected and / or suitably inspected by a more detailed operator to specifically identify any structure and / Additional testing is done through the equipment.
WO 2015/122295 A1은 광원, 거울 및 카메라를 포함하는 타이어의 내부 표면의 3차원 이미지를 획득하기 위한 장치를 개시하고, 거울이 회전 축 라인을 중심으로 회전하는 방식으로 구성된다 타이어의 공동에 삽입된다.WO 2015/122295 A1 discloses an apparatus for obtaining a three-dimensional image of the inner surface of a tire comprising a light source, a mirror and a camera, the mirror being constructed in such a way that it rotates about a rotation axis line. do.
WO 2015/044196 A1는 레이저 조명 수단, 이미지 획득수단 및 조명수단과 타이어 표면의 조명된 영역 사이에 광학적으로 개재된 반사기를 포함하는 타이어의 내부 표면의 3차원 이미지 획득 장치를 개시한다. 레이저 조명 수단은 타이어의 표면상에 조명 라인을 투사할 수 있으며, 획득 수단은 카메라의 광학 축 및 레이저의 광학 축 사이에 형성된 삼각측량 각에 따라 배향된 매트릭스 카메라를 포함한다.WO 2015/044196 A1 discloses a three-dimensional image acquisition device for the inner surface of a tire, comprising a laser illumination means, an image acquisition means and a reflector optically interposed between the illumination means and the illuminated area of the tire surface. The laser illumination means may project an illumination line on the surface of the tire and the acquisition means comprises a matrix camera oriented according to a triangulation angle formed between the optical axis of the camera and the optical axis of the laser.
타이어 품질 검사의 분야에서, 출원인은, 예컨대 표면 또는 표면 부근에서 결함의 존재 가능성을 탐지하기 위해서, 타이어의 내부 표면의 디지털 이미지의 광학 획득 및 디지털 이미지의 후속 처리에 의해서 타이어의 내부 표면을 검사하는 문제를 설정했다. 탐지될 결함들은 예컨대 타이어의 표면상의 불규칙성 (미가황 화합물, 형상의 변형, 등), 구조적 불균일, 절단, 표면 상의 이물의 존재 등일 수 있다.In the field of tire quality testing, the applicant has developed a technique for inspecting the inner surface of a tire by optical acquisition of the digital image of the inner surface of the tire and subsequent processing of the digital image, for example to detect the presence of defects in the vicinity of the surface or surface I set the problem. Defects to be detected may be, for example, irregularities on the surface of the tire (unvarified compounds, deformations of shape, etc.), structural irregularities, cuts,
특히, 출원인은 타이어의 내부 표면의 3차원 이미지의 획득 및 분석이 유리하다는 것을 인지했다.In particular, applicants have recognized that obtaining and analyzing three-dimensional images of the inner surface of a tire is advantageous.
예컨대, (특히, 10미크론 이하의 해상도와 같은 고화질에서) 3D 기술은 3차원 형성의 변형, 결함, 또는 타이어의 내부 표면상에 재료의 돌출, 통상적으로 결함 또는 버블, 또는 상승한 워딩 또는 널링과 같은 일부 특징들을 탐지하는데 사용될 수 있다.For example, 3D technology can be used to provide 3D deformations, defects, or protrusions of material on the inner surface of a tire, typically defects or bubbles, or elevated wadding or knurling, especially at high image quality, such as resolution below 10 microns. It can be used to detect some features.
출원인은 검사 기기가 타이어 생산 공장 내의 "라인 내에서" 사용될 수 있는 것을 발견했으며, 검사 자체는 감소된 시간 내에, 주기 시간 이하로 수행되어야 하며, 이는 비용 및/또는 전체 치수를 감소시킨다는 것을 발견했다.Applicants have discovered that an inspection instrument can be used "within a line" in a tire production plant and that the inspection itself must be performed within a reduced time, less than the cycle time, which reduces cost and / or overall dimensions .
출원인은 레이저 삼각측량 기술에 의해서 내부 표면, 내부 측벽 또는 내부 비드 또는 내부 숄더와 같은 접근하기 어려운 내부 표면 부분의 3차원 이미지를 광학적 획득하는 타이어 품질 검사 방법에서, 선형 레이저 빔으로 적절하게 조명하고 레이저 라인에 의해서 조명된 표면 부분의 매트릭스 이미지를 획득하는 것이 어렵다는 것을 알았다. 이는 매우 다른 치수적 특징들(외부 내부 직경, 피팅(fitting), 코드, 비드 길이, 측벽의 다른 형상 및 폭, 등과 같은 치수 파라미터의 상이성)을 가진 검사될 타이어의 다양성 때문이다.Applicants have found that in a tire quality inspection method that optically acquires a three-dimensional image of an inaccessible inner surface portion such as an inner surface, an inner sidewall or an inner bead or an inner shoulder by laser triangulation techniques, It has been found that it is difficult to obtain a matrix image of a surface portion illuminated by lines. This is due to the variety of tires to be inspected which have very different dimensional characteristics (outer inner diameter, fitting, cord, bead length, different shape and width of sidewalls, dimensional parameters such as dimensional differences).
또한, 출원인은, 이러한 어려움들에 직면하여, WO 2015/12295 A1 및 WO 2015/044196 A1에 개시된 3차원 이미지의 획득 장치는 구조 및/또는 동작 복잡하고, 및/또는 지나치게 무겁다는 것을 발견했다. 이러한 모든 것들이, 산업 생산 라인 내에 상기 장치를 삽입하는 것을 어렵게 하는데, 이는 획득 장치들 사이의 간섭 위험(무게 및 치수로 인한), 비용(예: 높은 유지 관리 비용), 및/또는 실행 시간(더 많은 다운타임 이벤트)이 증가하는 경향이 있다.The Applicant has also found that, in the face of these difficulties, the apparatus for acquiring three-dimensional images disclosed in WO 2015/12295 A1 and WO 2015/044196 A1 is complicated in structure and / or operation, and / or is too heavy. All of this makes it difficult to insert the device into an industrial production line, which can lead to interference risks (due to weight and dimensions), cost (e.g., high maintenance costs), and / Many downtime events) tend to increase.
출원인은 상술한 문제에 대한 해결책이 반사 요소의 배치의 관점에서 획득 시스템의 설계 변경으로 달성될 수 있다는 것을 인지했다.Applicants have recognized that a solution to the above-mentioned problems can be achieved with design changes of the acquisition system in terms of placement of the reflective elements.
보다 구체적으로, 출원인은 반사 표면상에 반사 전후에 카메라의 광학 축 사이에 제1 둔각, 및 반사 표면상에 반사 전후에 선형 레이저 빔의 전파 축 사이에 제2 둔각을 형성하도록 반사 요소의 반사 표면을 배열함으로써, 3개의 상이한 영역(내부 숄더, 내부 측벽, 및 내부 비드)의 이미지를 획득하도록 타이어에 삽입하도록 설계되고 이동 및 공간적으로 다루기 쉬운 소형 3D 이미지 획득 장치를 얻는 것이 가능하다는 것을 인지했다.More specifically, the Applicant has found that, before and after reflection on the reflective surface, a first obtuse angle between the optical axes of the camera, and a reflective surface of the reflective element to form a second obtuse angle between the propagation axes of the linear laser beam before and after reflection on the reflective surface It is possible to obtain a compact 3D image acquisition device which is designed to be inserted into a tire to obtain an image of three different areas (inner shoulder, inner sidewall, and inner bead) and which is movable and spatially handled.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 본 발명의 타이어를 검사하는 기기에 관한 것이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting a tire of the present invention.
바람직하게는, 지지 프레임이 구비된다.Preferably, a support frame is provided.
바람직하게는, 기기의 이동 부재에 지지 프레임을 부착하기 위해서 지지 프레임에 부착된 플랜지가 구비된다.Preferably, a flange attached to the support frame is provided for attaching the support frame to the moving member of the device.
바람직하게는, 타이어의 표면의 3차원 이미지를 획득하기 위한 획득 시스템을 포함하며, 상기 획득 시스템은 지지 프레임에 설치된다.Preferably, an acquisition system for acquiring a three-dimensional image of the surface of the tire is provided, wherein the acquisition system is installed in a support frame.
바람직하게는, 획득 시스템은 광학 축을 구비하는 매트릭스 카메라를 포함한다.Preferably, the acquisition system includes a matrix camera having an optical axis.
바람직하게는, 획득 시스템은 전파 평면 및 전파 축을 구비하는 선형 레이저 빔을 방출하도록 설계된 선형 레이저 소스를 포함한다.Preferably, the acquisition system includes a linear laser source designed to emit a linear laser beam having a propagation plane and a propagation axis.
바람직하게는, 획득 시스템은 전파 축의 제1 섹션과 제2 섹션 및 광학 축의 제1 섹션과 제2 섹션을 각각 식별하기 위해서 전파 축 및 광학 축 모두를 교차하는 반사 표면을 가지는 반사 요소를 포함한다.Preferably, the acquisition system includes a reflective element having a reflective surface that intersects both the propagation axis and the optical axis to identify a first section and a second section of the propagation axis and a first section and a second section of the optical axis, respectively.
바람직하게는, 전파 축의 제1 섹션 및 제2 섹션은 개별 입사 지점에서 반사 표면상에 입사하는 선형 섹션들이며, 전파 축의 제1 섹션 및 제2 섹션은 상기 개별 입사 지점에서 반사 표면에 수직한 라인에 대하여 서로 거울 대칭이다.Preferably, the first section and the second section of the propagation axis are linear sections incident on the reflective surface at respective incidence points, wherein the first section and the second section of the propagation axis are arranged at a line perpendicular to the reflective surface at the individual incidence point Mirrors are symmetrical to each other.
바람직하게는, 광학 축의 제1 섹션 및 제2 섹션은 개별 입사 지점에서 반사 표면상에 입사하는 선형 섹션들이며, 광학 축의 제1 섹션 및 제2 섹션은 상기 개별 입사 지점에서 반사 표면 상에 수직한 라인에 대하여 서로 거울 대칭이다.Preferably, the first section and the second section of the optical axis are linear sections incident on the reflective surface at the individual incidence points, wherein the first section and the second section of the optical axis are perpendicular to a line Are mirror symmetrical with respect to each other.
바람직하게는, 제1 섹션들 각각은 입사 지점에 대하여 선형 레이저 소스 및 매트릭스 카메라의 측면에 각각 위치된다.Preferably, each of the first sections is positioned at a side of the linear laser source and the matrix camera with respect to the point of incidence, respectively.
바람직하게는, 광학 축의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이에 형성된 제1 각은 둔각이다.Preferably, the first angle formed between the first section and the second section of the optical axis is an obtuse angle.
바람직하게는, 전파 축의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이에 형성된 제2 각은 둔각이다.Preferably, the second angle formed between the first section and the second section of the propagation axis is an obtuse angle.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명은 타이어를 검사하는 방법에 관한 것이다.According to a second aspect of the present invention, the present invention relates to a method of inspecting a tire.
바람직하게는, 검사될 타이어를 배열하는 단계가 고려된다.Preferably, arranging the tires to be inspected is contemplated.
바람직하게는, 본 발명의 제1 양태에 따른 타이어를 검사하는 기기를 배열하는 단계가 고려된다.Preferably, the step of arranging the apparatus for inspecting the tire according to the first aspect of the present invention is considered.
바람직하게는, 타이어 내부 공간에 적어도 반사 요소를 삽입하는 단계가 고려된다.Preferably, the step of inserting at least the reflective element into the tire interior space is considered.
바람직하게는, 레이저 라인을 생성하기 위해서 선형 레이저 빔으로 타이어의 내부 표면의 선형 부분을 조명하는 단계가 고려된다.Preferably, a step of illuminating the linear portion of the inner surface of the tire with a linear laser beam is used to create the laser line.
바람직하게는, 내부 표면의 선형 부분을 포함하는 표면 부분의 매트릭스 이미지를 획득하는 단계가 고려된다.Preferably, a step of acquiring a matrix image of a surface portion comprising a linear portion of the inner surface is contemplated.
바람직하게는, 매트릭스 이미지는 선형 라인을 나타내는 반사된 레이저 라인을 포함한다.Preferably, the matrix image comprises a reflected laser line representing a linear line.
바람직하게는, 매트릭스 이미지에서, 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계가 고려된다.Preferably, in the matrix image, the step of identifying the reflected laser line is considered.
바람직하게는, 선형 표면 부분의 고도 프로파일에 대한 정보를 포함하는 선형 표면 부분의 3차원 이미지를 얻기 위해서 삼각 측량을 통하여 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계가 고려된다.Preferably, the step of processing the reflected laser line through triangulation is considered to obtain a three-dimensional image of the linear surface portion containing information about the elevation profile of the linear surface portion.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 본 발명은 타이어 생산 라인에서 타이어를 검사하는 스테이션에 관한 것이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a station for inspecting a tire in a tire production line.
바람직하게는, 지지대가 구비되며, 지지대는 타이어의 회전 축 주위로 타이어를 회전시키고 측벽 상에 설정된 타이어를 지지하도록 설계된다.Preferably, a support is provided and the support is designed to rotate the tire about the axis of rotation of the tire and to support the tires set on the side walls.
바람직하게는, 본 발명의 제1 양태에 따른 타이어를 검사하는 기기를 구비한다.Preferably, there is provided a device for inspecting a tire according to the first aspect of the present invention.
바람직하게는, 상기 기기는 기기의 이동 부재 상에 설치된다.Preferably, the device is mounted on a moving member of the device.
출원인은 제1 각 및 제2 각이 둔각이기 때문에, 내부 표면과 반사 요소 사이의 충돌 위험을 발생시키는, 크라운의 내부 표면과 같은 타이어의 내부 표면에 매우 가깝게 반사 요소를 위치시킬 필요성을 제거하고, 동시에 비드들 및 (프레임과 같은) 기기의 부품들 사이의 충돌 위험 또는 비드들 및 기기 사이의 접촉으로 인해 틸팅의 불가능을 초래하는, 축방향 중심선 평면에 대하여 너무 기기(제1 섹션에서 광학 축)를 기울이지 않고, 내부 숄더와 같은 접근하기 어려운 프레임 내부 표면 부분을 조명하는 것이 가능하다고 믿는다.The Applicant has found that by eliminating the need to place the reflective element very close to the inner surface of the tire, such as the inner surface of the crown, which creates a risk of collision between the inner surface and the reflective element, since the first angle and the second angle are obtuse, (Optical axis in the first section) with respect to the axial center line plane, which also results in the risk of collision between the beads and the parts of the device (such as the frame) or the tilting due to contact between the beads and the device, It is believed that it is possible to illuminate inaccessible parts of the inner surface of the frame, such as the inner shoulder, without tilting.
이러한 기술적 특징은 기기의 요소들의 최적의 치수 및 배치를 가능하게 하며, 이는 구조적으로 단순하고, 컴팩트하고, 다루기 쉽게 하며, 비드 및 측벽 및 숄도 모두의 내부 표면의 이미지를 획득하는데 사용되도록 설계된다.This technical feature enables optimum dimensioning and placement of the elements of the device, which is structurally simple, compact, easy to handle, and designed to be used to acquire images of the inner surface of both the bead and sidewall and shawl .
본 발명은, 본 발명의 상술한 양태들의 하나 이상에서, 이하에 개시된 선호되는 특징들 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The present invention may further comprise one or more of the preferred features disclosed below in one or more of the above aspects of the invention.
바람직하게는, 제1 섹션 또는 제2 섹션에서 광학 축 및 반사 표면 사이에 형성된 제3 각은 40°이하이다.Preferably, the third angle formed between the optical axis and the reflective surface in the first section or second section is no more than 40 degrees.
바람직하게는, 제1 섹션 또는 제2 섹션에서 광학 축 및 반사 표면 사이에 형성된 제3 각은 20°이상이다.Preferably, the third angle formed between the optical axis and the reflective surface in the first section or second section is 20 DEG or greater.
바람직하게는, 제1 섹션 또는 제2 섹션에서 전파 축 및 반사 표면 사이에 형성된 제4 각은 40°이상이다.Preferably, the fourth angle formed between the propagation axis and the reflective surface in the first or second section is at least 40 degrees.
바람직하게는, 제1 섹션 또는 제2 섹션에서 전파 축 및 반사 표면 사이에 형성된 제4 각은 20°이상이다.Preferably, the fourth angle formed between the propagation axis and the reflective surface in the first section or second section is 20 DEG or greater.
바람직하게는, 제3 각은 30°이상이다.Preferably, the third angle is at least 30 degrees.
바람직하게는, 제4 각은 30°이상이다.Preferably, the fourth angle is at least 30 degrees.
이러한 각도 값의 선택은, 제1 각 및/도는 제2 각의 둔각을 보장하는 것 이외에, 기기의 치수, 구조, 및 다용도의 최적화를 가능하게 한다.The selection of such angular values enables optimization of the dimensions, construction, and versatility of the device, in addition to ensuring the obtuse angle of the first angle and / or the second angle.
바람직하게는, 매트릭스 카메라, 선형 레이저 소스, 및 반사 요소는 지지 프레임에 대하여 개별의 고정된 위치에서 상기 지지 프레임에 일체로 고정된다. 바람직하게는, 지지 프레임은 실질적으로 강성 몸체이다. 이 방식으로, 기기는 프레임에 대해 움직이는 부품이 없기 때문에 구조 및 작동이 간단하고 신뢰성이 있다.Preferably, the matrix camera, the linear laser source, and the reflective element are integrally secured to the support frame at respective fixed positions relative to the support frame. Preferably, the support frame is a substantially rigid body. In this way, the device is simple in structure and operation and reliable because there are no moving parts for the frame.
바람직하게는, 상기 지지 프레임은 제1 방향을 따라 주요 전개부를 가진 신장된 형태의 직립부를 포함하며, 상기 직립부는 플랜지가 설치되는 제1 단부 및 제1 방향을 따른 제1 단부의 맞은편의 제2 단부를 구비한다.Preferably, the support frame includes an elongated upright portion having a major deployment along a first direction, the upright having a first end on which the flange is mounted and a second end on the opposite side of the first end along the first direction, Respectively.
바람직하게는, 지지 프레임은 제2 방향을 따라 주요 전개부를 가진 신장된 형태의 가로대를 포함하며, 상기 가로대는 직립부의 제2 단부에서의 제1 단부 및 제2 방향을 따라 제1 단부의 맞은편의 제2 단부를 구비하며, 제2 단부는 자유단이며, 반사 요소는 가로대의 제2 단부에 설치된다. 상기 가로대는 예컨대 제2 단부에서 직립부에 강성으로 부착되어 직립부와 일체로 형성된다.Preferably, the support frame includes an elongated crossbar having a major deployment along a second direction, the crossbar extending along a first end and a second direction at a second end of the upright, The second end is a free end, and the reflective element is installed at the second end of the crosspiece. The crosspiece is rigidly attached to the upright portion at the second end, for example, and integrally formed with the upright portion.
바람직하게는, 제1 방향 및 제2 방향은 실질적으로 서로 수직하며, 보다 바람직하게는 수직하다.Preferably, the first direction and the second direction are substantially perpendicular to each other, more preferably perpendicular.
바람직하게는, 광학 축의 제1 섹션 및/또는 전파 축의 제1 섹선은 제2 방향에 실질적으로 평행하다.Preferably, the first section of the optical axis and / or the first sector line of the propagation axis is substantially parallel to the second direction.
바람직하게는, 전파 축의 제1 섹션에서 적어도 전파 평면은 제1 방향에 실질적으로 평행하다.Preferably, at least the propagation plane in the first section of the propagation axis is substantially parallel to the first direction.
직립부 및 가로대의 신장된 형상, 및 광학 축 및/또는 전파 축 및/또는 전파 평명에 대하여 그리고 이들 사이의 공간적 관계는, 측벽의 내부 표면 및 숄더의 내부 표면 모두의 이미지를 획득하는 것뿐만 아니라 이동 시스템, 바람직하게는 로봇 암을 통하여 기기의 적절한 움직임(병진 및/또는 틸팅) 후에 비드의 내부 표면의 이미지를 획득하는 데 기기의 변화를 쉽게 한다.The elongated shape of the upright and crosspiece, and the spatial relationship between and relative to the optical axis and / or propagation axis and / or propagation flatness, as well as acquiring images of both the inner surface of the sidewall and the inner surface of the shoulder Facilitates changes in the instrument to obtain an image of the inner surface of the bead after proper movement (translation and / or tilting) of the instrument through the mobile system, preferably the robot arm.
바람직하게는, 광학 축의 제1 섹션은 매트릭스 카메라로부터 반사 표면까지 연장한다.Preferably, the first section of the optical axis extends from the matrix camera to the reflective surface.
바람직하게는, 전파 축의 제1 섹션은 매트릭스 카메라로부터 반사 표면까지 연장한다.Preferably, the first section of the propagation axis extends from the matrix camera to the reflective surface.
즉, 레이저 및 매트릭스 카메라 및 반사 요소 사이에 광학 경로를 반사하는 추가적인 요소들이 없다. 상기 방식으로, 기기는 구조적으로 단순하고 신뢰성을 가진다.That is, there are no additional elements that reflect the optical path between the laser and the matrix camera and the reflective element. In this way, the device is structurally simple and reliable.
바람직하게는, 선형 레이저 소스 및/또는 매트릭스 카메라는 직립부의 제2 단부에서 지지 프레임 상에 설치된다. 이는 전술한 이점을 갖는 추가 반사 요소의 사용을 방지한다. Preferably, the linear laser source and / or the matrix camera is mounted on the support frame at the second end of the upright portion. This prevents the use of additional reflective elements having the advantages described above.
바람직하게는, 선형 레이서 소스 및 매트릭스 카메라는 서로 나란히 있다. 이는 기기의 전체적이 소형화에 기여한다.Preferably, the linear racer source and the matrix camera lie side by side. This contributes to the overall miniaturization of the device.
바람직하게는, 광학 축의 제1 섹션 및 전파 축의 제1 섹션은 공통 평면에 놓인다. 바람직하게는, 상기 공통 평면은 상기 전파 평면에 실질적으로 수직한다. 상기 방식으로, 기기의 구조를 특히 합리적으로 만드는 것 이외에 광학적 관점에서의 시스템 성능이 최적화된다.Advantageously, the first section of the optical axis and the first section of the propagation axis are in a common plane. Preferably, the common plane is substantially perpendicular to the propagation plane. In this way, system performance in terms of optics is optimized, besides making the structure of the device particularly reasonable.
바람직하게는, 광학 축의 제2 섹션 및 전파 축의 제2 섹션 사이에 형상된 제5 각은 5°이상이다.Preferably, the fifth angle formed between the second section of the optical axis and the second section of the propagation axis is at least 5 degrees.
바람직하게는, 제5 각은 10°이상이다. 이는 충분한 감도로 고도의 변화를 검출하기 위해 반사된 레이저 라인의 충분한 동적 익스커션을 생성한다.Preferably, the fifth angle is at least 10 degrees. This produces sufficient dynamic excitation of the reflected laser line to detect a high degree of change with sufficient sensitivity.
바람직하게는, 제5 각은 40°이하이다.Preferably, the fifth angle is 40 DEG or less.
보다 바람직하게는, 제5 각은 35°이하이다. 상기 방식으로, 반사된 레이저 라인의 동적 익스커션은 너무 무거운 매트릭스 이미지를 처리하는 것을 방지하도록 지나치게 넓지 않다.More preferably, the fifth angle is 35 DEG or less. In this manner, the dynamic excitation of the reflected laser lines is not too wide to prevent processing too heavy matrix images.
바람직하게는, 제 5각은 25°이하이며, 보다 바람직하게는 20°이하이다. 이 방식으로, 기기가 전체적으로 작은 치수 및 소형을 유지하면서 상대적으로 감소된 시간에 대형 표면의 영역의 3차원 이미지가 획득된다(따라서, 좁은 공간에서도 공간적으로 쉽게 이동된다). 실제로, 매트릭스 카메라에 의해서 획득되고 처리된 매트릭스 이미지는 탐지될 높이의 주어진 최대 익스커션에 대해 반사된 레이저 라인에 수직한 치수로 (픽셀에 관하여) 포함되며, 따라서 처리가 더 빠르다. 수치적인 예시로서, 제 5각이 15°일 때, 상기 해결책은 단지 2048×60 픽셀의 매트릭스 이미지를 처리하여 0.1mm당 1 픽셀의 해상도로 약 25mm의 표면 높이의 최대 익스커션을 검출할 수 있게 한다.Preferably, the fifth angle is 25 DEG or less, more preferably 20 DEG or less. In this way, a three-dimensional image of the area of the large surface is obtained (and thus is easily spatially spatted in a narrow space) at a relatively reduced time while maintaining the overall small size and compactness of the device. In practice, the matrix image acquired and processed by the matrix camera is included (with respect to the pixel) in a dimension perpendicular to the reflected laser line for a given maximum excitation of the height to be detected, and thus is faster to process. As a numerical example, when the fifth angle is 15 [deg.], The solution only processes a matrix image of 2048x60 pixels to detect a maximum excursion of a surface height of about 25mm at a resolution of 1 pixel per 0.1mm .
바람직하게는, 선형 레이저 빔의 전파 방향에 대하여 반사 요소의 하부에, 반사 요소 이외에 광학 축 및/또는 전파 축을 따른 추가 반사 요소들이 없다. 이 방식으로, 기기는 소형화되고 신뢰성을 가진다.Preferably, there are no additional reflective elements along the optical axis and / or propagation axis in addition to the reflective element, below the reflective element with respect to the propagation direction of the linear laser beam. In this way, the device is compact and reliable.
일 실시 예에서, 반사 요소는 프리즘이다.In one embodiment, the reflective element is a prism.
바람직하게는, 반소 요소는 바람직하게는 판형인 베이스 몸체 및 반사 표면을 가지고 베이스 몸체에 고정된 광학 요소를 포함한다.Preferably, the counter element comprises a base body, preferably in the form of a plate, and an optical element fixed to the base body with a reflective surface.
바람직하게는, 베이스 몸체는 가로대의 제2 단부에 일체로 고정된다.Preferably, the base body is integrally secured to the second end of the crosspiece.
바람직하게는, 반사 표면은 물리 표면이다.Preferably, the reflective surface is a physical surface.
바람직하게는, 반사 표면은 오직 하나이다.Preferably, the reflective surface is only one.
바람직하게는, 반사 표면은 평평하다.Preferably, the reflective surface is flat.
이 방식으로, 기기는 구조 및/또는 설치, 예컨대 광학 부품들을 정렬하는데 단순하다.In this way, the device is simple to align the structure and / or installation, e.g. optical parts.
바람직하게는, 반사 표면(12)은 선형 레이저 소스(7) 및 매트릭스 카메라(5)를 마주하는 광학 요소(41)의 외부 표면이다.Preferably, the
반사 표면이 광학적으로 활성화된 요소의 근위 표면 상에 있는 본 해결책은 반사 표면이 우발적인 접촉에 의해서 손상될 위험에 노출될 수 있기 때문에 더 큰 취약점을 갖지만, 한편으로는 거울의 투명한 재료 내에서 카메라 및 레이저의 광학 경로의 모든 불필요한 편차를 제거한다. 또한, 상술한 본 발명은 반사 요소를 내부 표면으로부터 더 멀리 유지하는 것을 가능하게 하여, 상술한 우발적인 접촉의 발생 위험을 감소시키는데 일조한다.This solution, in which the reflective surface is on the proximal surface of the optically activated element, has a greater vulnerability because the reflective surface may be exposed to the risk of being damaged by accidental contact, but on the one hand, And all unnecessary deviations of the optical path of the laser. In addition, the invention described above makes it possible to keep the reflective element farther from the inner surface, thereby reducing the risk of the accidental contact mentioned above.
바람직하게는, 광학 요소 및/도는 반사 표면 및/또는 베이스 몸체는 매트릭스 카메라 및/또는 선형 레이저 소스에 대하여 근위 단부로부터 원위 단부까지 테이퍼된다. 이 방식으로, 유리하게는, 광학 축 및 전파 축 사이에 존제하는 경사에 의해서 만들어진 테이퍼는 사용 중에 내부 표면에 더 가깝게 위치되는 단부에서 반사 요소의 풋프린트(footprint)를 감소시킨다. 특히, 테이퍼는 사용 시에 원주 방향으로 타이어의 내부 표면의 오목부에 일치한다. 결과적으로, 이는 반사 요소를 내부 표면에 가깝게 가져 와서 내부 표면과의 충돌 가능성을 감소시킨다. 비교를 위해, 반사 요소의 직사각형 평면은 타이어의 내부 표면 및 원위 모서리들 사이의 충돌 위험을 발생시키며, 중심선 평면상에 내부 표면의 더 큰 곡률을 발생시킨다(즉, 중신선 평면상에 곡률 반지름이 작아진다).Preferably, the optical element and / or reflective surface and / or the base body are tapered from the proximal end to the distal end with respect to the matrix camera and / or the linear laser source. In this way, advantageously, the taper created by the inclination remaining between the optical axis and the propagation axis reduces the footprint of the reflective element at the end located closer to the inner surface during use. In particular, the taper coincides with the concave portion of the inner surface of the tire in the circumferential direction at the time of use. As a result, it brings the reflective element close to the inner surface and reduces the possibility of collision with the inner surface. For comparison, the rectangular plane of the reflective element creates a risk of collision between the inner surface and the distal edges of the tire, and creates a larger curvature of the inner surface on the centerline plane (i.e., the curvature radius on the midline plane Lt; / RTI >
바람직하게는, 매트릭스 카메라는, 이미지 평면을 정의하는 센서, 광학 축을 구비하는 대물렌즈, 및 피사계 심도를 포함한다.Preferably, the matrix camera comprises a sensor defining an image plane, an objective lens having an optical axis, and a depth of field.
바람직하게는, 상기 이미지 평면은, 대물렌즈를 통과하고 광학 축에 수직한 기준 평면과, 선형 레이저 소스가 배열된 일 측면 상에서 꼭지점을 가지는 예각을 형성하여, 상기 초점 평면은, 전파 평면과, 45도 이하의 각을 형성하며, 보다 바람직하게는 30° 이하의 각을 형성하며, 더욱 바람직하게는 10° 이하의 각을 형성한다. 이 방식으로, 유리하게는, 바람직하게는, 초점 평면은 선형 레이저 빔의 전파 평면을 향해 기울어지고, 피사계 심도, 피사계 심도인 전파 평면 주위에서 피사계 심도가 형성되어, 레이저 라인의 초점이 더 잘 맞으며, 조리개가 동일해진다. 조리개를 줄이면 피사계 심도가 증가하지만, 이는 복잡성/비용 및/또는 레이저 안전의 단점이 있는 레이저 조명 전력의 증가로 이어질 것이라는 점에 유의해야 한다.Preferably, the image plane forms an acute angle with a reference plane passing through the objective lens and perpendicular to the optical axis and a vertex on one side on which the linear laser source is arranged, Or less, more preferably an angle of 30 DEG or less, and more preferably an angle of 10 DEG or less. In this way, advantageously, preferably, the focal plane is inclined towards the propagation plane of the linear laser beam and the depth of field is formed around the propagation plane, which is the depth of field, the depth of field, so that the focus of the laser line fits better , The iris becomes the same. Reducing the aperture increases the depth of field, but it should be noted that this will lead to an increase in the laser illumination power, which has drawbacks of complexity / cost and / or laser safety.
바람직하게는, 이미지 평면 및 기준 평면 사이의 예각은 20° 이하이다.Preferably, the acute angle between the image plane and the reference plane is 20 DEG or less.
바람직하게는, 이미지 평면 및 기준 평면 사이의 예각은 15° 이하이다.Preferably, the acute angle between the image plane and the reference plane is 15 degrees or less.
바람직하게는, 이미지 평면 및 기준 평면 사이의 예각은 5° 이상이다. 이 방식으로, 유리하게는, 기기는 (이미지 평명에 법선을 따라 전개하는) 매트릭스 카메라의 몸체가 레이저 소스 및 전파 평면에 대하여 거의 기울어져 있기 때문에 매우 소형화되며, 측면 치수를 줄이는 것으로 이어진다.Preferably, the acute angle between the image plane and the reference plane is at least 5 degrees. In this way, advantageously, the instrument is very compact and leads to a reduced lateral dimension because the body of the matrix camera (which extends along the normal to the image plane) is nearly tilted with respect to the laser source and the plane of propagation.
바람직하게는, 매트릭스 카메라는 상기 표면의 일부의 매트릭스 이미지를 획득하도록 설계되고, 개별 기계 몸체에서, 처리 유닛을 포함하며, 상기 처리 유닛은 매트릭스 이미지에서, 레이저 빔과 상기 표면 부분의 선형 부분의 조명에 의해서 발생된 레이저 라인을 나타내는 반사된 레이저 라인을 식별하도록 구성된다.Preferably, the matrix camera is designed to obtain a matrix image of a portion of the surface, and in a separate machine body, the processing unit comprises, in a matrix image, at least one of a laser beam and a light of a linear portion of the surface portion Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >
바람직하게는, 처리 유닛은 삼각 측량을 통하여, 표면 부분의 선형 부분의 고도 프로파일에 관한 정보를 포함하는 3차원 이미지를 얻기 위해서 반사된 레이저 라인을 처리하도록 구성된다.Preferably, the processing unit is configured to process the reflected laser line through triangulation to obtain a three-dimensional image comprising information about the elevation profile of the linear portion of the surface portion.
바람직하게는, 매트릭스 카메라는 전파 평면에 실질적으로 평행한 더 큰 크기를 가지는 직사각형 센서를 포함하며, 더 큰 크기는 적어도 하나의 크기 차수만큼 이에 직교하는 크기보다 작다. 이 방식으로, 센서는 레이저 삼각측량을 위한 매트릭스 이미지를 획득할 필요가 있는 표면 부분에 맞추어진 치수로 매트릭스 이미지를 검출하도록 구조적으로 최적화된다.Preferably, the matrix camera comprises a rectangular sensor having a larger dimension substantially parallel to the propagation plane, the larger dimension being smaller than the dimension orthogonal thereto by at least one dimension order. In this way, the sensor is structurally optimized to detect the matrix image with dimensions that fit the surface portion that needs to acquire the matrix image for laser triangulation.
바람직하게는, 매트릭스 이미지에서 반사된 레이저 라인에 실질적으로 수직한 방향을 따라 획득된 매트릭스 이미지의 보조-부분을 선택하는 단계가 고려된다. 여기서, 반사된 레이저 라인을 식별하고 삼각 측량을 통하여 반사된 레이저 라인을 처리하는 작업들은 상기 이미지의 보조-부분 상에 수행된다.Preferably, the step of selecting the sub-portion of the acquired matrix image along a direction substantially perpendicular to the reflected laser line in the matrix image is contemplated. Here, operations to identify reflected laser lines and process the reflected laser lines through triangulation are performed on the sub-part of the image.
바람직하게는, 처리 유닛은 매트릭스 이미지에서 반사된 레이저 라인에 실질적으로 수직한 방향을 따라 획득된 매트릭스 이미지의 보조-부분을 선택하도록 구성되며, 반사된 레이저 라인을 식별하고 삼각 측량을 통하여 반사된 레이저 라인을 처리하는 작업들은 상기 이미지의 보조-부분 상에서 수행된다. 이 방식으로, 특정 크기의 센서없이, 더 작은 이미지를 처리할 수 있다.Preferably, the processing unit is configured to select a sub-portion of the acquired matrix image along a direction substantially perpendicular to the reflected laser line in the matrix image, wherein the reflected laser line is identified, The tasks to process the lines are performed on the sub-part of the image. In this way, a smaller image can be processed without a sensor of a certain size.
바람직하게는, 획득된 이미지의 보조-부분의 선택 작업 후에, 반사된 레이저 라인에 ?리적으로 수직한 방향을 따른 픽셀의 수는 200 픽셀 이하이다.Preferably, after the sub-portion selection operation of the acquired image, the number of pixels along a direction perpendicular to the reflected laser line is less than 200 pixels.
바람직하게는, 픽셀의 수는 100 픽셀 이하이다. 이 방식으로, 유리하게는, 빠른 속도로 3D 이미지가 획득된다.Preferably, the number of pixels is 100 pixels or less. In this way, advantageously, the 3D image is obtained at a high speed.
바람직하게는, 표면 부분은 피사계 심도 내에 위치된다.Preferably, the surface portion is located within the depth of field.
바람직하게는, 상기 표면 부분은 상기 전파 평면에 실질적으로 수직한 일 평면에 놓인다(그리고 광학 축은 상기 일 평면의 법선에 대하여 기울어진다). 이러한 상황에서, 유리하게는, 표면 부분의 최대 가능 높이 익스커션을 포커싱하기 위한 피사계 심도는 표면 부분이 광학 축에 실질적으로 수직인 구성보다 작다.Advantageously, said surface portion lies in one plane substantially perpendicular to said propagation plane (and the optical axis is tilted with respect to the normal of said one plane). In such a situation, advantageously, the depth of field for focusing the maximum possible height excitation of the surface portion is smaller than the configuration in which the surface portion is substantially perpendicular to the optical axis.
바람직하게는, 제1 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들이 적어도 전파 평면에서 매트릭스 카메라의 피사계 심도 내에 연속적으로 위치되도록 기기에 대하여 타이어의 제1 내부 표면 영역을 병진 이동하는 단계를 포함하며, 제1 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들의 일련의 3차원 이미지를 획득하기 위해서, 획득 시스템은 선형 레이저 빔으로 조명하는 단계, 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계, 및 개별 3차원 이미지를 획득하는 단계를 연속하여 반복하기 위해서 상기 병진 이동 동안에 연속하여 활성화되며, 일련의 선형 내부 표면 부분 상에서 얻어진 일련의 3차원 이미지를 조합하여 제1 내부 표면 부분의 완전한 3차원 이미지가 획득된다.Preferably, the step of translating the first inner surface area of the tire relative to the device such that a series of segmented linear portions of the first inner surface area are continuously located within the depth of field of the matrix camera at least in the propagation plane, In order to obtain a series of three-dimensional images of a series of delimited linear portions of the first internal surface area, the acquisition system includes steps of illuminating with a linear laser beam, acquiring an individual matrix image, Dimensional image obtained on a series of linear inner surface portions and successively activated during the translational movement to sequentially repeat the steps of processing the individually reflected laser lines and acquiring individual three- A complete three-dimensional image of the first inner surface portion is obtained in combination.
바람직하게는, 제2 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들이 적어도 전파 평면에서 매트릭스 카메라의 피사계 심도 내에 연속적으로 위치되도록 기기에 대하여 타이어의 제2 내부 표면 영역을 병진 이동하는 단계를 포함하며, 제2 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들의 일련의 3차원 이미지를 획득하기 위해서, 획득 시스템은 선형 레이저 빔으로 조명하는 단계, 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계, 및 개별 3차원 이미지를 획득하는 단계를 연속하여 반복하기 위해서 상기 병진 이동 동안에 연속하여 활성화되며, 일련의 선형 내부 표면 부분 상에서 얻어진 일련의 3차원 이미지를 조합하여 제2 내부 표면 부분의 완전한 3차원 이미지가 획득된다.Preferably, the step of translating the second inner surface area of the tire relative to the device such that a series of segmented linear portions of the second inner surface area are continuously located within the depth of field of the matrix camera at least in the propagation plane, In order to obtain a series of three-dimensional images of a series of distinct linear portions of the second inner surface area, the acquisition system may include illuminating with a linear laser beam, acquiring an individual matrix image, Dimensional image obtained on a series of linear inner surface portions and successively activated during the translational movement to sequentially repeat the steps of processing the individually reflected laser lines and acquiring individual three- A complete three-dimensional image of the second inner surface portion is obtained in combination.
바람직하게는, 제3 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들이 적어도 전파 평면에서 매트릭스 카메라의 피사계 심도 내에 연속적으로 위치되도록 기기에 대하여 타이어의 제3 내부 표면 영역을 병진 이동하는 단계를 포함하며, 제3 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들의 일련의 3차원 이미지를 획득하기 위해서, 획득 시스템은 선형 레이저 빔으로 조명하는 단계, 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계, 및 개별 3차원 이미지를 획득하는 단계를 연속하여 반복하기 위해서 상기 병진 이동 동안에 연속하여 활성화되며, 일련의 선형 내부 표면 부분 상에서 얻어진 일련의 3차원 이미지를 조합하여 제2 내부 표면 부분의 완전한 3차원 이미지가 획득된다.Preferably, the step of translating the third inner surface area of the tire relative to the instrument such that a series of segmented linear portions of the third inner surface area are continuously located within the depth of field of the matrix camera at least in the propagation plane, In order to obtain a series of three-dimensional images of a series of delimited linear portions of the third internal surface area, the acquisition system may include illuminating with a linear laser beam, acquiring an individual matrix image, Dimensional image obtained on a series of linear inner surface portions and successively activated during the translational movement to sequentially repeat the steps of processing the individually reflected laser lines and acquiring individual three- A complete three-dimensional image of the second inner surface portion is obtained in combination.
바람직하게는, 제1 내부 표면 영역은 타이어의 숄더의 내부 표면 영역이다.Preferably, the first inner surface area is the inner surface area of the shoulder of the tire.
바람직하게는, 제2 내부 표면 영역은 타이어의 측벽의 내부 표면 영역이다.Preferably, the second inner surface area is an inner surface area of the side wall of the tire.
바람직하게는, 제3 내부 표면 영역은 타이어의 비드의 내부 표면 영역이다.Preferably, the third inner surface area is the inner surface area of the bead of the tire.
바람직하게는, 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 내부 표면 영역은 원주방향의 내부 표면 영역이다.Preferably, the first and / or second and / or third inner surface area is a circumferential inner surface area.
바람직하게는, 검사될 타이어는 타이어의 측면으로 수평하게 놓이도록 배열된다.Preferably, the tire to be inspected is arranged to lie horizontally on the side of the tire.
바람직하게는, 타이어의 내부 공간에 적어도 반사 요소를 삽입하는 작업은 상부로부터 수행된다.Preferably, at least an operation of inserting the reflective element into the inner space of the tire is performed from above.
바람직하게는, 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 내부 표면 영역은 중심선 평면에 대하여 타이어의 상부 절반 부분에 속한다.Preferably, the first and / or second and / or third inner surface areas belong to the upper half portion of the tire with respect to the centerline plane.
바람직하게는, 상기 원주방향의 내부 표면 영역은 약 5mm 내지 20mm의 타이어의 축을 따른 폭을 가진다.Preferably, the circumferential inner surface area has a width along the axis of the tire of about 5 mm to 20 mm.
바람직하게는, 기기에 대하여 타이어의 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 내부 표면 영역을 병진 이동하기 위해서 타이어의 회전 축에 대하여 타이어를 회전하는 단계를 고려한다.Preferably, the step of rotating the tire relative to the axis of rotation of the tire in order to translate the first and / or second and / or third inner surface area of the tire relative to the device is considered.
바람직하게는, 상기 기기의 이동 부재는 로봇 암이다.Preferably, the moving member of the device is a robot arm.
바람직하게는, 상기 기기의 이동 부재는 의인화 로봇 암이다.Preferably, the moving member of the device is an anthropomorphic robot arm.
바람직하게는, 기기의 이동 부재는 적어도 5축을 가진 의인화 로봇 암이다.Preferably, the moving member of the device is an anthropomorphic robot arm having at least five axes.
본 명세서에 포함되어 있음.Are included herein.
추가적인 특징 및 이점은 본 발명에 따른 타이어 제조 라인에서 타이어를 검사하는 기기, 방법 및 스테이션의 일부 예시적이고 비-한정적인 실시 예의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 이러한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 개시될 것이며, 단지 설명을 위해 개시되는 것이며, 따라서 비-한정적인 목적으로 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 타이어를 검사하는 기기의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 기기의 측면도이다.
도 3은 일부가 제거된 도 1의 기기의 사시도이다.
도 4는 도 1의 기기의 획득 시스템의 광학 구성을 개략적으로 도시하며, 명확히 도시하기 위해서 반사 요소는 제거되었다.
도 5a 내지 5c는 사용되는 동안에 도 1의 기기의 3가지 가능한 위치를 개략적으로, 비-스케일로, 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 타이어를 검사하는 스테이션을 도시한다.
도 7은 획득 시스템의 예시를 개략적으로 도시한다.Additional features and advantages will become more apparent from the detailed description of some exemplary and non-limiting embodiments of apparatus, methods, and stations for testing tires in a tire manufacturing line in accordance with the present invention. This description will be described below with reference to the accompanying drawings, which are provided for purposes of illustration only and are thus provided for non-limiting purposes.
1 is a partial perspective view of an apparatus for inspecting a tire according to the present invention.
Figure 2 is a side view of the device of Figure 1;
Figure 3 is a perspective view of the device of Figure 1 with a portion removed.
Fig. 4 schematically shows the optical configuration of the acquisition system of the device of Fig. 1, and the reflective element has been removed for clarity.
Figures 5A-5C schematically show, in a non-scale, the three possible positions of the device of Figure 1 during use.
Figure 6 shows a station for testing tires according to the invention.
Figure 7 schematically shows an example of an acquisition system.
도 6에서 도면부호 100은 타이어 제조 라인에서 타이어를 검사하는 스테이션을 가리킨다.6,
바람직하게는, 스테이션은 (바람직하게는 수직하게 배열된) 회전축(140) 주위로 타이어를 회전시키고 일 측면에 수평하게 놓이는 타이어(101)(예컨대, 제5 휠)를 지지하도록 설계된 지지대(120)를 포함한다.Preferably, the station includes a
도면부호 106은 타이어의 상부 비드를 가리키며, 도면부호 105는 상부 측벽을 가리키며, 도면부호 104는 상부 숄더를 가리키며, 도면부호 103은 크라울을 가리킨다.
스테이션(100)은 타이어를 검사하는 기기(1)를 포함한다.The
바람직하게는, 스테이션은 기기(1)가 공간에서 이동되도록 설치되는 이동 부재(102)(개략적으로만 도시)를 포함한다. 바람직하게는, 기기의 이동 부재는 로봇 암이다. 바람직하게는, 이동 부재는 의인화 로봇 암이다. 바람직하게는, 상기 이동 부재는 적어도 5축 이동하는 의인화 로봇 암이다. 도면에서, 도면부호 10은 로봇 암의 단부 축의 방향을 가리키며, 예컨대 플랜지(3)의 원통형 대칭축이다. 유리하게는, 사용 중에, 기기(1)는 바닥이 아닌 상부로부터 타이어 내로 삽입된다.Preferably, the station includes a moving member 102 (only schematically shown) in which the
기기(1)는 지지 프레임에 일체로 고정된 상기 플랜지(3)에 의해서 기기의 이동 부재 상에 설치되도록 설계된 지지 프레임(2)을 포함한다.The device (1) comprises a support frame (2) designed to be mounted on a moving member of the device by means of said flange (3) fixed integrally to the support frame.
기기(1)는 타이어의 표면의 3차원 이미지를 획득하는 획득 시스템(4)을 포함하며, 획득 시스템은 광학 축(6)을 구비하는 매트릭스 카메라(5), 및 전파 평면(8) 및 전파 축(9)을 구비하는 선형 레이저 빔을 방출하도록 설계된 선형 레이저 소스(7)를 포함한다.The
바람직하게는, 획득 시스템은, 광학 축의 제2 섹션(31) 및 제1 섹션(14), 및 전파 축의 제2 섹션(32) 및 제1 섹션(16)을 각각 식별하기 위해서, 전파 축(9) 및 광학 축(6) 모두 교차하는 반사 표면(12) 구비하고 지지 프레임 상에 설치된 반사 요소(11)를 포함한다. 전파 축의 제1 섹션(16) 및 제2 섹션(32)은 각각의 입사 지점에서 반사 표면상에 입사하는 직선 섹션들이며, 각각의 입사 지점에서 반사 표면에 수직한 라인에 대하여 서로 대칭이다.Preferably, the acquisition system includes a
광학 축의 제1 섹션(14) 및 제2 섹션(31)은 각각의 입사 지점에서 반사 표면 상에 입사하는 직선 섹션들이며, 각각의 입사 지점에서 반사 표면에 수직한 라인에 대하여 서로 대칭이다.The
통상적으로, 제1 섹션들(14, 16) 각각은 각각의 입사 지점에 대하여 선형 레이저 소스(7) 및 매트릭스 카메라(5)의 측면에 위치된다.Typically, each of the
바람직하게는, 광학 축(6)의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이에 형성된 제1 각(50)은 둔각이다.Preferably, the
바람직하게는, 전파 축(9)의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이에 형성된 제2 각(51)은 둔각이다.Preferably, the
예컨대, 반사 표면, 및 제2 섹션(31) 및/또는 제1 섹션(14)에서 광학 축 사이에 형성된 제3 각(13)은 약 35°이다.For example, the reflective surface and the
예컨대, 반사 표면, 및 제2 섹션(32) 및/또는 제1 섹션(16)에서 전파 축(9) 사이에 형성된 제4 각(15)은 약 35°이다.For example, the reflective surface and the
바람직하게는, 매트릭스 카메라(5), 선형 레이저 소스(7), 및 반사 요소는, 프레임에 대하여 각 고정된 위치에서 프레임에 일체로 고정된다. 즉, 사용 중에, 프레임에 대한 이동은 제공되지 않는다.Preferably, the
바람직하게는, 지지 프레임(2)은 제1 방향(21)을 따라 주요 전개된 신장된 직립부(20)를 포함하며, 상기 직립부는 플랜지(3)가 설치된 제1 단부 및 제1 방향을 따라 제1 단부의 반대편의 제2 단부를 구비한다.Preferably, the
바람직하게는, 프레임은 제2 방향(25)을 따라 주요 전개된 신장된 가로대(24)를 포함하며, 상기 가로대는 직립부의 제2 단부(23)에 일체로 고정된 제1 단부(26) 및 제2 방향을 따라 제1 단부의 반대편의 제2 단부를 구비하며, 제2 단부는 자유단이며, 반사 요소(11)는 가로대의 제2 자유 단부(27)에 일체로 설치된다.Preferably, the frame includes an
예컨대, 제1 방향 및 제2 방향은 서로 수직하며, 사용 중에, 로봇 암의 단부 축(10)에 모두 수직하다.For example, the first direction and the second direction are perpendicular to each other and are all perpendicular to the
도시된 예시에서, 전파 축(9)의 제1 직선 섹션(16)은 제2 방향(25)에 평행하다. 하지만, 본 발명은 또한 광축(6)의 제1 직선 섹션이 제2 방향(25)에 평행한 경우(미도시) 또는 전파 축(9)의 제1 직선 섹션 및 광학 축(6)의 제1 진선 섹션 모두가 제2 방향(25)과 정확히 평행하지는 않지만, 예컨대 15° 이하의 작은 각을 형성하는 경우를 고려한다.In the illustrated example, the first
예컨대, 전파 평면(8)은 제1 방향(21)에 평행하다.For example, the
바람직하게는, 선형 레이저 소스(7) 및 매트릭스 카메라(5)는 직립부의 제2 단부(23)에 지지 프레임 상에 설치된다.Preferably, the
하지만, 본 발명의 대안의 실시 예(미도시)에서, 레이저 소스 및/또는 매트릭스 카메라(5)는 직립부의 제2 단부(23)로부터 원위 위치에서 직립부(20)에 설치될 수 있다. 이 경우에, 바람직하게는, 매트릭스 카메라로부터 돌출하는 섹션에서 광학 축(6) 및/또는 선형 레이저 소스(7)로부터 돌출하는 섹션에서 전파 축(9)은 제1 방향(21)에 각각 평행하거나 실질적으로 평행하며, 각각의 추가 반사 요소가 더 구비되며, 이는 상기 반사 요소(11) 쪽으로 각 광학 경로들을 편향시킬 수 있다.However, in an alternative embodiment (not shown) of the present invention, the laser source and / or the
도면에 도시된 선호되는 구성에서, 선형 레이저 빔의 진행 방향에서 반사 요소(11) 하부 또는 매트릭스 카메라(5) 및 선형 레이저 소스(7) 및 반사 요소(11) 사이에 반사 요소(11)와 별도로 전파 축(9) 또는 광학 축(6)의 광학 경로를 평향시킬 수 있는 추가 (반사 또는 굴절) 요소들은 없다. 일관되게, 광학 축(6)의 제1 직선 섹션(14)은 매트릭스 카메라(5)로부터 반사 요소(11)까지 진행하는 전체 경로를 커버하고, 전파 축(9)의 제1 직선 섹션(16)은 선형 레이저 소스(7)로부터 반사 요소(11)까지 진행하는 전체 경로를 커버한다.In the preferred arrangement shown in the figure, the
바람직하게는, 선형 레이저 소스(7) 및 매트릭스 카메라(5)는 서로 나란히 있으며, 광학 축(6)의 제1 섹션(14) 및 전파 축(9)의 제1 섹션(16)은, 예컨대 전파 평면(8)에 수직하게, 공통 평면에 놓인다.Preferably, the
예컨대, 광학 축(6)의 제2 섹션(31) 및 전파 축(9)의 제2 섹션(32) 사이에 형성된, 제5 각(30)은 약 15°이며, 제2 구역들은 선형 레이저 빔 전파 방향에 대하여 반사 요소(11)의 하부에 있다.For example, a
예컨대, 광학 축(6) 및 전파 축(9)의 제2 섹션들(31, 32)은 지점(P)에서 만난다.For example, the
예컨대, 반사 요소(11)는, 가로대(24)의 제2 단부(27)에 일체로 고정된, 바람직하게는 판(plate)-형상인, 베이스 몸체(40) 및 물리적으로 평평한 반사 표면(12)을 구비하고 베이스 몸체에 고정된 광학 요소(41)를 포함한다. 대안으로(미도시), 반사 표면은 두 개의 구별된 서브-부분을 포함하며, 하나의 서브-부분은 레이저 빔을 위한 것이며 다른 하나의 서브-부분은 매트릭스 카메라(5)의 광학 필드를 위한 것이다.For example, the
바람직하게는, 반사 표면(12)은 선형 레이저 소스(7) 및 매트릭스 카메라(5)를 마주하는 광학 요소(41)의 외부 표면이다. 출원인은 일반적으로 거울 내의 반사 표면은 우발적인 접촉으로부터 거울을 보호하기 위해 거울의 투명 재료 뒤에 위치되는 배면(back surface)이라는 것에 주목했다. 하지만, 출원인은 본원 발명에서 투명한 물질의 존재가 이중 반사된 레이저 라인으로 획득될 이미지를 만들 수 있는, 즉 소회 "고스팅(ghosting)" 현상으로 이어질 수 있다는 단점에 주목했다: 사실, 제2 반사는 실제 반사 표면의 것 외에 상기 투명 물질(예컨대, 보호 유리)로 인해 발생될 수 있으며, 이는 후속 처리에서 어려움이 있다.Preferably, the
바람직하게는, 광학 요소(41), 반사 표면(12) 및 베이스 몸체(40)는 매트릭스 카메라(5) 및 선형 레이저 소스(7)에 대하여 원위 단부로부터 근위 단부까지 테이퍼된다.Preferably, the
도 4는 명확성을 위해 반사 요소(11)없이 본 발명의 획득 시스템의 예시적인 광학 다이어그램의 상면도이다. 본 발명에 따른 반사 요소(11)의 도입은 도 4에 도시된 것과 관련하여 광학 경로의 편향을 발생시키며, 이는 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백하지만, 도 4에 도시된 원리로부터 벗어나는 것은 아니다.4 is a top view of an exemplary optical diagram of an acquisition system of the present invention without a
통상적으로, 매트릭스 카메라(5)는 기계 본체(5a), 이미지 평면(29)을 정의하는 센서, 상기 광학 축 (6)을 갖는 대물렌즈(28), 초점 평면(17) 및 피사계 심도를 구비한다(도 4는 예시적으로 피사계 심도의 단부 평면들(18, 19)를 도시한다).Typically, the
도 4에서 라이닝 평면은 전파 평면(8)에 수직하다.4, the lining plane is perpendicular to the
바람직하게는, 초점 평면(17)은 또한 지점(P)을 통과한다.Preferably, the
타이어의 내부 표면은 획득 중에, 실질적으로 전파 축(9)에 직교하는 라이닝 평면(35) 상에 놓여 있다고 가정한다. 표면 부분의 "라이닝 평면"은 타이어의 표면 부분의 소정의 높이, 바람직하게는 표면 높이의 최대 익스커션의 중간 높이를 지나는 평면을 통과하는 임의의 평면이다.It is assumed that the inner surface of the tire lies on the
바람직하게는, 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 매트릭스 카메라(5)의 센서의 이미지 평면(29)은 대물렌즈를 통과하고 광학 축에 수직한 기준 평면(33)(개략적으로 도시)과 레이저 소스(7)가 있는 측면 상에 꼭지점이 있는 각(34)을 형성하고, 이는 예컨대 10°이다.Preferably, the
이 방식에서, 초점 평면(17)은 전파 평면(8)과 매우 작은 각(30)을 형성하고, (표면의 높이 익스커션이 전개하는) 표면의 라이닝 평면(35) 주위의 관심 영역에서 피사계 심도는 전파 평면(8) 주위로 전개하며, 이는 개방 조리개에서도 원하는 높이 익스커션을 따라 표면을 조망할 수 있는 선형 레이저 빔의 포커싱을 쉽게 한다.In this way, the
기기(1)를 사용하여 본 발명의 타이어를 검사하는 방법을 실행할 수 있다.It is possible to carry out a method of inspecting the tire of the present invention by using the
검사될 타이어(101)는 타이어의 화전축(140) 주위로 타이어를 회전시키도록 설정된 지지대(120) 상에 타이어의 측면을 수평하게 놓이도록 배열된다.The
타이어를 검사하는 기기는 타이어의 내부 공간으로 적어도 반사 요소(11)를 삽입하기 위해서 위로부터 접근된다(도 5a-c).The device for inspecting the tire is approached from above to insert at least the
회전으로 인해, 제1 내부 표면 영역의 일련의 구분 선형 부분들이 적어도 전파 평면(8)에서 매트릭스 카메라(5)의 피사계 심도에 연속적으로 위치된다.Due to the rotation, a series of segmented linear portions of the first inner surface area are successively located at least at the depth of field of the
획득 시스템은 이하의 단계들을 연속하여 반복하기 위해서 회전 동안에 연속적으로 활성화된다:The acquisition system is continuously activated during rotation to repeat the following steps in succession:
선형 레이저 빔으로 내부 표면의 선형 부분을 조명하는 단계;Illuminating a linear portion of the inner surface with a linear laser beam;
각각의 내부 표면의 선형 부분을 포함하는 각 내부 표면 부분의 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 매트릭스 카메라의 각으로부터 보면 매트릭스 이미지는 개별 선형 표면 부분에 의해서 반사된 레이저 라인을 포함한다;Acquiring an individual matrix image of each internal surface portion including a linear portion of each internal surface; viewing the matrix image from the angle of the matrix camera, the matrix image comprises a laser line reflected by a respective linear surface portion;
개별 반사된 레이저 라인을 식별하기 위해서 매트릭스 이미지를 처리하는 단계;Processing the matrix image to identify individual reflected laser lines;
선형 표면 부분의 고도 프로필에 관련된 정보를 포함하는 선형 표면 부분의 개별 3차원 이미지를 얻기 위해서 삼각 측량에 의해 각각의 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계.Processing each reflected laser line by triangulation to obtain individual three-dimensional images of the linear surface portion containing information related to the elevation profile of the linear surface portion.
위 방식으로, 제1 내부 표면 영역의 일련의 개별 선형 부분들의 일련의 개별 3차원 이미지가 획득되며, 제1 내부 표면 영역의 완전한 3차원 이미지는 획득된 일련의 3차원 이미지를 결합함으로써 결과적으로 얻어진다.In this manner, a series of individual three-dimensional images of a series of individual linear portions of the first internal surface area are obtained, and a complete three-dimensional image of the first internal surface region is obtained as a result of combining the acquired series of three- Loses.
3차원 이미지의 인식률을 향상시키기 위해서, 매트릭스 이미지에 변사된 레이저 라인에 실질적으로 수직인 방향을 따라 획득된 매트릭스 이미지를 자르는 단계가 재공되며, 예컨대 반사된 레이저 라인에 실질적으로 수직인 방향을 따른 픽셀의 수는 200픽셀 이하이다.In order to improve the recognition rate of the three-dimensional image, the step of trimming the obtained matrix image along a direction substantially perpendicular to the laser line transformed into the matrix image is refined, Is 200 pixels or less.
도 5a에 개략적으로 도시되었듯이, 바람직하게는 제1 영역은 상부 숄더(104)의 내부 표면의 원주 영역이다. "제1 영역", "제2 영역", "제3 영역"은 반드시 상응하는 시간 순서를 의미하지 않는다.5A, preferably the first region is the circumferential region of the inner surface of the
바람직하게는, 동일한 기기(1)에서, 상부 측벽(105)의 (제2의) 원주방향의 내부 표면 영역의 완전한 3차원 이미지를 얻도록 상기 단계들이 반복되는 것이 고려된다(도 5b).Preferably, in the
바람직하게는, 동일한 기기(1)에서, 상부 비드(106)의 원주방향의 내부 표면 영역의 완전한 3차원 이미지를 얻도록 상기 단계들이 반복되는 것이 고려된다(도 5c).Preferably, in the
전술한 바에 따라, 본 발명은 장치는 로봇 암에 의해서 기기의 적절한 움직임(병진이동 및/또는 틸팅 이동) 후에, 비트의 내부 표면 뿐만 아니라 측벽의 내부 표면 그리고 숄더의 내부 표면 모두의 이미지를 획득하는 것이 가능하다.As described above, the present invention relates to an apparatus and method for obtaining images of both the inner surface of a bit as well as the inner surface of a sidewall and the inner surface of a shoulder, after proper movement (translational and / or tilting movement) It is possible.
도 7은 레이저 전파 축의 제1 및 제2 섹션 및/또는 카메라 광학 축의 제1 및 제2 섹션에 의해서 형성된 개별 각도(107)가 직선 획득 시스템(200)을 개략적으로 도시한다.Figure 7 schematically shows a straight
이 경우에, 숄더(104)의 내부 표면의 3D 이미지를 획득하기 위해서, 반사 요소는 상술한 기기(1)에서 보다 내부 표면에 더 가깝게 위치되며, 이는 결과적으로 충동의 위험을 상승시킨다.In this case, in order to obtain a 3D image of the inner surface of the
원칙적으로, 또한 획득 시스템(200)의 반사 표면을 타이어의 중심 평면에 대하여 카메라의 광학 축 및/또는 레이저의 전파축을 추가적으로 틸팅하여 반경방향으로 뒤쪽으로 유지시키는 것 또한 가능하다. 예컨대, 도 7을 참조할 때, 획득 시스템(200)이 추가적으로 반시계 방향으로 회전하는 것이다. 하지만, 이러한 추가적인 회전은 예컨대 상부 비드(106)와 충돌을 피하기 위해서 획득 시스템(200)의 부가적인 작동 제한을 야기한다.In principle, it is also possible to additionally tilt the reflecting surface of the
마지막으로, 획득 시스템(200)은 이동 시스템과의 구체적 연결 및/또는 형태에 따라, 반사 요소와 카메라 및/또는 레이저 사이의 거리가 상술한 획득 시스템(1)을 기준으로 더 먼 거리를 필요로 할 수 있다.Finally, the
만약 상부 비드(106)의 이미지들을 획득하기 위해서 사용된다면, 또한 획득 시스템(200)은 획득 시스템 자체가 상부 비드 부분 및/또는 하부 비드 부분과 충동하는 것을 피하기 위해 상기 기기(1)에 보다 큰 제약을 일으킨다.If the
Claims (36)
상기 기기는:
지지 프레임(2);
기기의 이동 부재(102)에 지지 프레임을 부착하기 위해서 지지 프레임(2)에 고정된 플랜지(3); 및
타이어의 표면의 3차원 이미지를 획득하기 위한 획득 시스템(4);을 포함하며,
상기 획득 시스템은 지지 프레임에 설치되며,
상기 획득 시스템은:
- 광학 축(6)을 구비하는 매트릭스 카메라(5);
- 전파 평면(8) 및 전파 축(9)을 가지는 선형 레이저 빔을 방출하도록 설계된 선형 레이저 소스(7); 및
- 전파 축(9)의 제1 섹션(16)과 제2 섹션(32) 및 광학 축(6)의 제1 섹션(14)과 제2 섹션(31)을 각각 식별하기 위해서 전파 축(9) 및 광학 축(6) 모두를 교차하는 반사 표면(12)을 가지는 반사 요소(11);를 포함하며,
전파 축(9)의 제1 섹션(16) 및 제2 섹션(32)은 개별 입사 지점에서 반사 표면(12) 상에 입사하는 선형 섹션들이며, 전파 축(9)의 제1 섹션(16) 및 제2 섹션(32)은 상기 개별 입사 지점에서 반사 표면(12)에 수직한 라인에 대하여 서로 거울 대칭이며,
광학 축(6)의 제1 섹션(14) 및 제2 섹션(31)은 개별 입사 지점에서 반사 표면(12) 상에 입사하는 선형 섹션들이며, 광학 축(6)의 제1 섹션(14) 및 제2 섹션(31)은 상기 개별 입사 지점에서 반사 표면(12)에 수직한 라인에 대하여 서로 거울 대칭이며,
제1 섹션들(14, 16)은 각각의 입사 지점에 대하여 매트릭스 카메라(5) 및 선형 레이저 소스(7)의 측면 상에 각각 위치되며,
광학 축(6)의 제1 섹션(14) 및 제2 섹션(31) 사이에 형성된 제1 각(50)은 둔각이며,
전파 축(9)의 제1 섹션(16) 및 제2 섹션(32) 사이에 형성된 제2 각(51)은 둔각인 타이어를 검사하는 기기.A device (1) for inspecting a tire,
The apparatus comprises:
A support frame 2;
A flange (3) fixed to the support frame (2) for attaching the support frame to the movable member (102) of the device; And
And an acquisition system (4) for acquiring a three-dimensional image of the surface of the tire,
The acquisition system is installed in a support frame,
The acquisition system comprising:
A matrix camera (5) having an optical axis (6);
- a linear laser source (7) designed to emit a linear laser beam having a propagation plane (8) and a propagation axis (9); And
A radio wave propagating through the propagation axis 9 to identify the first section 16 and the second section 32 of the propagation axis 9 and the first section 14 and the second section 31 of the optical axis 6, And a reflective element (11) having a reflective surface (12) intersecting both the optical axis (6)
The first section 16 and the second section 32 of the propagation axis 9 are linear sections incident on the reflective surface 12 at the individual incidence points and the first section 16 and the second section 16 of the propagation axis 9, The second section 32 is mirror-symmetric with respect to a line perpendicular to the reflective surface 12 at the individual incidence points,
The first section 14 and the second section 31 of the optical axis 6 are linear sections incident on the reflective surface 12 at the individual incidence points and the first section 14 and the second section 31 of the optical axis 6, The second section 31 is mirror-symmetric with respect to a line perpendicular to the reflective surface 12 at the individual incidence points,
The first sections 14 and 16 are respectively located on the sides of the matrix camera 5 and the linear laser source 7 for each incident point,
The first angle 50 formed between the first section 14 and the second section 31 of the optical axis 6 is an obtuse angle,
A second angle (51) formed between the first section (16) and the second section (32) of the propagation axis (9) is an obtuse angle.
제1 섹션(14) 또는 제2 섹션(31)에서 광학 축(6), 및 반사 표면(12) 사이에 형성된 제3 각(13)은 20° 이상 및 40° 이하인 타이어를 검사하는 기기.The method according to claim 1,
A device for inspecting a tire in which the optical axis (6) in the first section (14) or the second section (31) and the third angle (13) formed between the reflective surface (12) are 20 degrees or more and 40 degrees or less.
제1 섹션(16) 또는 제2 섹션(32)에서 전파 축(9) 및 반사 표면(12) 사이에 형성된 제4 각(15)은 20° 이상 및 40° 이하인 타이어를 검사하는 기기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fourth angle (15) formed between the propagation axis (9) and the reflective surface (12) in the first section (16) or second section (32) is greater than or equal to 20 degrees and less than or equal to 40 degrees.
상기 제3 각(13)은 30° 이상이며, 제4 각(15)은 30° 이상인 타이어를 검사하는 기기.4. The method according to claim 2 or 3,
Wherein the third angle (13) is greater than 30 degrees and the fourth angle (15) is greater than 30 degrees.
매트릭스 카메라(5), 선형 레이저 소스(7), 및 반사 요소(11)는 지지 프레임(2)에 대하여 개별의 고정된 위치에서 상기 지지 프레임(2)에 일체로 고정되는 타이어를 검사하는 기기.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The matrix camera (5), the linear laser source (7), and the reflective element (11) are fixed integrally to the support frame (2) in separate, fixed positions relative to the support frame (2).
상기 지지 프레임(2)은 제1 방향(21)을 따라 주요 전개부를 가진 신장된 형태의 직립부(20)를 포함하며,
상기 직립부는 플랜지(3)가 설치되는 제1 단부(22) 및 제1 방향을 따른 제1 단부(22)의 맞은편의 제2 단부(23)를 구비하는 타이어를 검사하는 기기.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The support frame 2 comprises an upright portion 20 of elongated form with a main deployment along a first direction 21,
Said upstanding portion having a first end (22) at which the flange (3) is installed and a second end (23) at the opposite end of the first end (22) along the first direction.
지지 프레임(2)은 제2 방향(25)을 따라 주요 전개부를 가진 신장된 형태의 가로대(24)를 포함하며,
상기 가로대는 직립부(20)의 제2 단부에서의 제1 단부(26) 및 제2 방향(25)을 따라 제1 단부(26)의 맞은편의 제2 단부(27)를 구비하며, 제2 단부(27)는 자유단이며,
반사 요소(11)는 가로대(24)의 제2 단부(27)에 설치되는 타이어를 검사하는 기기.The method according to claim 6,
The support frame 2 includes an elongated crossbar 24 having a major deployment along the second direction 25,
The crossbar has a first end 26 at a second end of the upright portion 20 and a second end 27 opposite the first end 26 along a second direction 25, The end portion 27 is a free end,
The reflective element (11) is installed at the second end (27) of the crosspiece (24).
제1 방향(21) 및 제2 방향(25)은 실질적으로 서로 수직한 타이어를 검사하는 기기.8. The method of claim 7,
Wherein the first direction (21) and the second direction (25) are substantially perpendicular to each other.
광학 축(6)의 제1 섹션(14)은 제2 방향(25)에 실질적으로 평행하거나, 전파 축(9)의 제1 섹션(16)이 제2 방향에 실질적으로 평행한 타이어를 검사하는 기기.9. The method according to claim 7 or 8,
The first section 14 of the optical axis 6 is substantially parallel to the second direction 25 or the first section 16 of the optical axis 9 is substantially parallel to the second direction device.
광학 축(6)의 제1 섹션(14)은 제2 방향(25)에 실질적으로 평행하고, 전파 축(9)의 제1 섹션(16)이 제2 방향에 실질적으로 평행한 타이어를 검사하는 기기.9. The method according to claim 7 or 8,
The first section 14 of the optical axis 6 is substantially parallel to the second direction 25 and the first section 16 of the propagation axis 9 inspects a tire substantially parallel to the second direction device.
전파 축(9)의 적어도 제1 섹션(16)에서 상기 전파 평면(8)은 제1 방향(21)에 실질적으로 평행한 타이어를 검사하는 기기.11. The method according to any one of claims 6 to 10,
Wherein the propagation plane (8) at least in the first section (16) of the propagation axis (9) is substantially parallel to the first direction (21).
광학 축(6)의 제1 섹션(14)은 매트릭스 카메라(5)로부터 반사 표면(12)까지 연장하는 타이어를 검사하는 기기.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The first section (14) of the optical axis (6) extends from the matrix camera (5) to the reflective surface (12).
전파 축(9)의 제1 섹션(16)은 선형 레이저 소스(7)로부터 반사 표면(12)까지 연장하는 타이어를 검사하는 기기.13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The first section (16) of the propagation axis (9) extends from the linear laser source (7) to the reflective surface (12).
상기 선형 레이저 소스(7) 및 상기 매트릭스 카메라(5)는 직립부(20)의 제2 단부(23)에서 지지 프레임(2) 상에 설치되는 타이어를 검사하는 기기.14. The method according to any one of claims 6 to 13,
Wherein said linear laser source and said matrix camera are mounted on a support frame at a second end of said upright portion.
상기 선형 레이저 소스(7) 및 상기 매트릭스 카메라(5)는 서로 나란히 배열되는 타이어를 검사하는 기기.15. The method according to any one of claims 1 to 14,
Wherein said linear laser source (7) and said matrix camera (5) are arranged side by side.
광학 축(6)의 제1 섹션(14) 및 전파 축(9)의 제1 섹션(16)은 전파 평면(8)에 실질적으로 수직한 공통 평면상에 놓이는 타이어를 검사하는 기기.16. The method according to any one of claims 1 to 15,
A first section (14) of the optical axis (6) and a first section (16) of the propagation axis (9) are placed on a common plane substantially perpendicular to the propagation plane (8).
광학 축(6)의 제2 섹션(31) 및 전파 축(9)의 제2 섹션(32) 사이에 형성된 제5 각(30)은 5° 이상 및 40° 이하인 타이어를 검사하는 기기.17. The method according to any one of claims 1 to 16,
A fifth angle (30) formed between the second section (31) of the optical axis (6) and the second section (32) of the wave axis (9) is greater than or equal to 5 degrees and less than or equal to 40 degrees.
제5 각(30)은 20° 이하인 타이어를 검사하는 기기.18. The method of claim 17,
The fifth angle (30) is a device for inspecting a tire of 20 DEG or less.
레이저 빔의 전파 방향에 대하여 반사 요소(11)의 하류에서, 반사 요소(11)를 넘어 전파 축(9) 또는 광학 축(6)을 따라 추가 반사 요소들이 없는 타이어를 검사하는 기기.19. The method according to any one of claims 1 to 18,
An apparatus for inspecting a tire which does not have further reflective elements along the propagation axis (9) or the optical axis (6) beyond the reflective element (11), downstream of the reflective element (11) with respect to the propagation direction of the laser beam.
레이저 빔의 전파 방향에 대하여 반사 요소(11)의 하류에서, 반사 요소(11)를 넘어 전파 축(9) 및 광학 축(6)을 따라 추가 반사 요소들이 없는 타이어를 검사하는 기기.19. The method according to any one of claims 1 to 18,
An apparatus for inspecting a tire which is beyond the reflective element (11), downstream of the reflective element (11) with respect to the propagation direction of the laser beam, and which has no additional reflective elements along the propagation axis (9) and the optical axis (6).
반사 요소(11)는 베이스 몸체(40) 및 반사 표면(12)을 가지고 베이스 몸체(40)에 고정된 광학 요소(41)를 포함하는 타이어를 검사하는 기기.21. The method according to any one of claims 1 to 20,
The reflective element 11 comprises a base body 40 and an optical element 41 having a reflective surface 12 and secured to the base body 40.
상기 베이스 몸체(40)는 가로대(24)의 제2 단부(27)에 일체로 고정되며,
상기 반사 표면(12)은 단일 물리 표면이고 평평한 타이어를 검사하는 기기.22. The method according to claim 7 or 21,
The base body 40 is integrally fixed to the second end 27 of the crosspiece 24,
The reflective surface (12) is a single physical surface and is intended to inspect a flat tire.
상기 반사 표면(12)은 선형 레이저 소스(7) 및 매트릭스 카메라(5)를 마주하는 광학 요소(41)의 외부 표면인 타이어를 검사하는 기기.22. The method of claim 21,
Wherein the reflective surface (12) is an outer surface of an optical element (41) facing the linear laser source (7) and the matrix camera (5).
상기 광학 요소(41)는 매트릭스 카메라(5) 또는 선형 레이저 소스(7)에 대하여 근위 단부로부터 윈워 단부까지 테이퍼된 타이어를 검사하는 기기.22. The method of claim 21,
The optical element (41) inspects a tire tapered from the proximal end to the winner end with respect to the matrix camera (5) or the linear laser source (7).
상기 반사 표면(12)은 매트릭스 카메라(5) 또는 선형 레이저 소스(7)에 대하여 근위 단부로부터 윈워 단부까지 테이퍼된 타이어를 검사하는 기기.25. The method according to any one of claims 1 to 24,
Said reflective surface (12) inspecting a tapered tire from a proximal end to a winner end with respect to a matrix camera (5) or a linear laser source (7).
상기 베이스 몸체(40)는 매트릭스 카메라(5) 또는 선형 레이저 소스(7)에 대하여 근위 단부로부터 윈워 단부까지 테이퍼된 타이어를 검사하는 기기.22. The method of claim 21,
Wherein the base body (40) inspects a tapered tire from the proximal end to the winner end with respect to the matrix camera (5) or the linear laser source (7).
매트릭스 카메라(5)는 이미지 평면(29)을 정의하는 센서, 광학 축(6)을 구비하는 대물렌즈(28), 초점 평면(17), 및 피사계 심도를 구비하며,
상기 이미지 평면(29)은, 대물렌즈를 통과하고 광학 축에 수직한 기준 평면(33)과, 선형 레이저 소스(7)가 배열된 일 측면 상에서 꼭지점을 가지는 예각(34)을 형성하여, 상기 초점 평면(17)은, 전파 평면(8)과, 45° 이하의 각을 형성하며,
이미지 평면(29) 및 기준 평면(33) 사이의 상기 예각(34)은 5° 이상 및 20° 이하인 타이어를 검사하는 기기.27. The method according to any one of claims 1 to 26,
The matrix camera 5 has a sensor defining an image plane 29, an objective lens 28 with an optical axis 6, a focal plane 17, and a depth of field,
The image plane 29 forms an acute angle 34 with a reference plane 33 passing through the objective lens and perpendicular to the optical axis and a vertex on one side on which the linear laser source 7 is arranged, The plane 17 forms an angle of 45 DEG or less with the propagation plane 8,
Wherein the acute angle (34) between the image plane (29) and the reference plane (33) is greater than or equal to 5 degrees and less than or equal to 20 degrees.
매트릭스 카메라(5)는 상기 표면의 일부의 매트릭스 이미지를 획득하도록 설계되고, 개별 기계 몸체(5a)에서, 처리 유닛을 포함하며,
상기 처리유닛은:
매트릭스 이미지에서, 레이저 빔과 상기 표면 부분의 선형 부분의 조명에 의해서 발생된 레이저 라인을 나타내는 반사된 레이저 라인을 식별하고;
삼각 측량을 통하여, 표면 부분의 선형 부분의 고도 프로파일에 관한 정보를 포함하는 3차원 이미지를 얻기 위해서 반사된 레이저 라인을 처리하고;
매트릭스 이미지 자체에서 반사된 레이저 라인에 실질적으로 수직한 방향을 따라 획득된 매트릭스 이미지의 보조-부분을 선택하도록; 구성되며,
레이저 라인을 식별하고 삼각 측량을 통하여 반사된 레이저 라인을 처리하는 작업들은 상기 이미지의 보조-부분 상에 수행되고, 획득된 이미지의 보조-부분을 선택하는 작업 후에, 반사된 레이저 라인에 실질적으로 수직한 방향을 따라 픽셀의 수는 200 픽셀 이하인 타이어를 검사하는 기기.28. The method according to any one of claims 1 to 27,
The matrix camera 5 is designed to obtain a matrix image of a part of the surface, and in the individual machine body 5a, comprises a processing unit,
The processing unit comprising:
Identifying a reflected laser line representing a laser line generated by illumination of a laser beam and a linear portion of the surface portion in a matrix image;
Processing the reflected laser line through a triangulation to obtain a three-dimensional image comprising information about the elevation profile of the linear portion of the surface portion;
To select the sub-portion of the acquired matrix image along a direction substantially perpendicular to the reflected laser line in the matrix image itself; Respectively,
The tasks of identifying the laser line and processing the reflected laser line through triangulation are performed on the sub-part of the image, and after the operation of selecting the sub-part of the acquired image, A device for testing a tire having a number of pixels less than or equal to 200 pixels along one direction.
상기 스테이션은 타이어의 회전 축(140) 주위로 타이어를 회전시키고 측벽 상에 장착된 타이어(101)를 지지하도록 설계된 지지대(120) 및 제1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 타이어를 검사하는 기기(1)를 포함하며,
상기 기기(1)는 이동 부재(102) 상에 설치된 타이어를 검사하는 스테이션.A station (100) for inspecting a tire in a tire production line,
The station comprises a support (120) designed to rotate the tire about the axis of rotation (140) of the tire and to support the tire (101) mounted on the side wall and a tire according to any one of claims 1 to 28 (1), the device
The apparatus (1) is a station for inspecting a tire installed on a moving member (102).
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 타이어를 검사하는 기기(1)을 배열하는 단계;
타이어 내부 공간에 적어도 반사 요소(11)를 삽입하는 단계;
레이저 라인을 생성하기 위해서 선형 레이저 빔으로 타이어의 내부 표면의 선형 부분을 조명하는 단계;
매트릭스 이미지는 상기 레이저 라인을 나타내는 반사된 레이저 라인을 포함하며, 내부 표면의 선형 부분을 포함하는 내부 표면 부분의 매트릭스 이미지를 획득하는 단계;
매트릭스 이미지에서, 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계; 및
선형 표면 부분의 고도 프로파일에 대한 정보를 포함하는 선형 표면 부분의 3차원 이미지를 얻기 위해서 삼각 측량을 통하여 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계;를 포함하는 타이어를 검사하는 방법.Arranging a tire (101) to be inspected;
28. A method for testing a tire according to any one of claims 1 to 28, comprising the steps of:
Inserting at least the reflective element (11) in the tire interior space;
Illuminating a linear portion of the inner surface of the tire with a linear laser beam to create a laser line;
The matrix image comprising a reflected laser line representing the laser line, the method comprising the steps of: obtaining a matrix image of an inner surface portion comprising a linear portion of an inner surface;
In the matrix image, identifying the reflected laser line; And
And processing the reflected laser line through triangulation to obtain a three-dimensional image of the linear surface portion including information about the elevation profile of the linear surface portion.
매트릭스 이미지 자체에서 반사된 레이저 라인에 실질적으로 수직한 방향을 따라 획득된 매트릭스 이미지의 보조-부분을 선택하는 단계를 포함하며,
반사된 레이저 라인을 식별하는 단계 및 삼각 측량을 통하여 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계는 상기 이미지의 보조-부분 상에서 수행되는 타이어를 검사하는 방법.31. The method of claim 30,
Selecting a sub-portion of the acquired matrix image along a direction substantially perpendicular to the reflected laser line in the matrix image itself,
Identifying the reflected laser line and processing the reflected laser line through triangulation are performed on a sub-portion of the image.
제1 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들이 적어도 전파 평면(8)에서 매트릭스 카메라(5)의 피사계 심도 내에 연속적으로 위치되도록 기기에 대하여 타이어의 제1 내부 표면 영역을 병진 이동하는 단계를 포함하며,
제1 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들의 일련의 3차원 이미지를 획득하기 위해서, 획득 시스템(4)은 선형 레이저 빔으로 조명하는 단계, 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계, 및 개별 3차원 이미지를 획득하는 단계를 연속하여 반복하기 위해서 상기 병진 이동 동안에 연속하여 활성화되며,
일련의 선형 내부 표면 부분 상에서 얻어진 일련의 3차원 이미지를 조합하여 제1 내부 표면 부분의 완전한 3차원 이미지가 획득되며,
제1 내부 표면 영역은 타이어의 숄더(104)의 내부 표면 영역인 타이어를 검사하는 방법.32. The method according to claim 30 or 31,
Translating the first inner surface area of the tire relative to the instrument such that a series of segmented linear portions of the first inner surface area are continuously located within the depth of field of the matrix camera (5) at least in the propagation plane In addition,
In order to obtain a series of three-dimensional images of a series of delimited linear portions of the first internal surface area, the acquisition system 4 includes steps of illuminating with a linear laser beam, acquiring an individual matrix image, Wherein said step of identifying said plurality of laser beams comprises the steps of: identifying a plurality of laser beams, identifying said plurality of laser beams, processing said individually reflected laser lines,
A series of three-dimensional images obtained on a series of linear inner surface portions are combined to obtain a complete three-dimensional image of the first inner surface portion,
Wherein the first inner surface area is an inner surface area of the shoulder (104) of the tire.
제2 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들이 적어도 전파 평면에서 매트릭스 카메라(5)의 피사계 심도 내에 연속적으로 위치되도록 기기에 대하여 타이어의 제2 내부 표면 영역을 병진 이동하는 단계를 포함하며,
제2 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들의 일련의 3차원 이미지를 획득하기 위해서, 획득 시스템(4)은 선형 레이저 빔으로 조명하는 단계, 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계, 및 개별 3차원 이미지를 획득하는 단계를 연속하여 반복하기 위해서 상기 병진 이동 동안에 연속하여 활성화되며,
일련의 선형 내부 표면 부분 상에서 얻어진 일련의 3차원 이미지를 조합하여 제2 내부 표면 부분의 완전한 3차원 이미지가 획득되며,
제2 내부 표면 영역은 타이어의 측벽(105)의 내부 표면 영역인 타이어를 검사하는 방법.33. The method according to any one of claims 30 to 32,
Translating the second inner surface area of the tire relative to the instrument such that a series of segmented linear portions of the second inner surface area are continuously located within the depth of field of the matrix camera (5) at least in the propagation plane,
In order to obtain a series of three-dimensional images of a series of delimited linear portions of the second internal surface area, the acquisition system 4 includes steps of illuminating with a linear laser beam, acquiring an individual matrix image, Wherein said step of identifying said plurality of laser beams comprises the steps of: identifying a plurality of laser beams, identifying said plurality of laser beams, processing said individually reflected laser lines,
A series of three-dimensional images obtained on a series of linear inner surface portions are combined to obtain a complete three-dimensional image of the second inner surface portion,
Wherein the second inner surface area is an inner surface area of the side wall (105) of the tire.
제3 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들이 적어도 전파 평면에서 매트릭스 카메라(5)의 피사계 심도 내에 연속적으로 위치되도록 기기에 대하여 타이어의 제3 내부 표면 영역을 병진 이동하는 단계를 포함하며,
제3 내부 표면 영역의 일련의 구분된 선형 부분들의 일련의 3차원 이미지를 획득하기 위해서, 획득 시스템(4)은 선형 레이저 빔으로 조명하는 단계, 개별 매트릭스 이미지를 획득하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 식별하는 단계, 개별 반사된 레이저 라인을 처리하는 단계, 및 개별 3차원 이미지를 획득하는 단계를 연속하여 반복하기 위해서 상기 병진 이동 동안에 연속하여 활성화되며,
일련의 선형 내부 표면 부분 상에서 얻어진 일련의 3차원 이미지를 조합하여 제2 내부 표면 부분의 완전한 3차원 이미지가 획득되며,
제3 내부 표면 영역은 타이어의 비드(106)의 내부 표면 영역인 타이어를 검사하는 방법.34. The method according to any one of claims 30 to 33,
Translating a third inner surface area of the tire relative to the instrument such that a series of segmented linear portions of the third inner surface area are continuously located within the depth of field of the matrix camera (5) at least in the propagation plane,
In order to obtain a series of three-dimensional images of a series of delimited linear portions of the third internal surface area, the acquisition system 4 includes steps of illuminating with a linear laser beam, acquiring an individual matrix image, Wherein said step of identifying said plurality of laser beams comprises the steps of: identifying a plurality of laser beams, identifying said plurality of laser beams, processing said individually reflected laser lines,
A series of three-dimensional images obtained on a series of linear inner surface portions are combined to obtain a complete three-dimensional image of the second inner surface portion,
Wherein the third inner surface area is an inner surface area of the bead (106) of the tire.
검사될 타이어는 측벽에 수평하게 배열되며,
타이어의 내부 표면에 적어도 반사 요소(11)를 삽입하는 작업은 상부로부터 발생하는 타이어를 검사하는 방법.35. The method according to any one of claims 30 to 34,
The tire to be inspected is arranged horizontally on the side wall,
The operation of inserting at least the reflective element (11) on the inner surface of the tire is a method of inspecting a tire originating from the top.
제1 내부 표면 영역, 제2 내부 표면 영역, 및 제3 내부 표면 영역 중 적어도 하나가 중앙 라인 평면에 대하여 타이어의 상부 절반-부분에 속하는 타이어를 검사하는 방법.36. The method of claim 35,
Wherein at least one of the first inner surface area, the second inner surface area, and the third inner surface area belongs to the upper half-part of the tire with respect to the center line plane.
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